风扇叶片及其制备方法和风扇与流程

文档序号:11102549阅读:1644来源:国知局
风扇叶片及其制备方法和风扇与制造工艺

本发明涉及家电领域,具体而言,本发明涉及风扇叶片及其制备方法和风扇。



背景技术:

风扇叶片是重要的电风扇功能件和外观件之一,目前主流的风扇叶片为塑料基材。

然而,目前的风扇叶片仍有待改进。



技术实现要素:

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现而提出:

由于风扇叶片塑料基材绝缘性强,导致其在家居环境中及其产生静电积累,从而吸附积累空气中的灰尘,造成风扇叶片外观及运转性能等多方面的负面影响;另外,塑料基材表面由于带有极性基团、粗糙等因素同样会使其表面易粘附灰尘。

鉴于此,本发明提出了风扇叶片及其制备方法和风扇。其中,风扇叶片表面具有超疏水疏油抗静电复合涂层,可以有效地解决风扇叶片吸附积累灰尘的问题。

在本发明的第一方面,本发明提出了一种风扇叶片。根据本发明的实施例,所述风扇叶片的表面具有复合涂层,所述复合涂层包括底漆层和面漆层,其中,所述底漆层包含5~20重量%的成膜树脂、0.5~10重量%的消光粉、0.5~2重量%的第一偶联剂和70~94重量%的第一混合溶剂;所述面漆层包含0.3~5重量%的纳米无机颗粒、0.5~10重量%的抗静电剂、0.5~5重量%的第二偶联剂、0.1~5重量%的分散剂、0.5~5重量%的助剂、75~98.7重量%的第二混合溶剂。

该风扇叶片表面具有较高的抗静电性能,长期运行吸附积累的灰尘量极低,且表面复合涂层具有较高的耐磨性,使用寿命较长。

另外,根据本发明上述实施例的风扇叶片还可以具有如下附加的技术特征:

在本发明的一些实施例中,所述成膜树脂为选自氯丁橡胶、乙酸叔丁酯、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂中的至少一种。

在本发明的一些实施例中,所述消光粉为超细二氧化硅,所述超细二氧化硅的平均粒径为1~20μm。

在本发明的一些实施例中,所述第一偶联剂和所述第二偶联剂分别独立地为选自硅烷偶联剂、双金属偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的至少一种。

在本发明的一些实施例中,所述第一偶联剂和所述第二偶联剂分别独立地为选自正辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三氯硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟癸基三氯硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六甲基二硅胺烷、2,2-二(烯丙基氧甲基)-1-丁氧基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯和(乙酰乙酸乙酯基)二异丙氧基铝酸酯中的至少一种。

在本发明的一些实施例中,所述纳米无机颗粒为选自纳米氧化铁、纳米氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化钛和纳米氧化锡的至少一种。

在本发明的一些实施例中,所述纳米无机颗粒的平均粒径为10~100nm。

在本发明的一些实施例中,所述抗静电剂为选自氟化铵、氟化氢和三氧化二锑中的至少一种。

在本发明的一些实施例中,所述抗静电剂的平均粒径为10~50nm。

在本发明的一些实施例中,所述分散剂为选自阴离子型表面活性剂或者高分子型表面活性剂,其中,所述阴离子型表面活性剂为选自十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸和十二烷基硫酸钠中的至少一种;所述高分子型表面活性剂为选自聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸聚氧乙烯酯、丙烯酸酰胺共聚物、聚乙烯苯甲基三甲铵盐和羧甲基纤维素钠中的至少一种。

在本发明的一些实施例中,所述助剂为疏水型助剂,所述疏水型助剂为选自3M ECC-400、3M FC-4430、杜邦FSN-100、大金GH701中的至少一种。

在本发明的一些实施例中,所述第一混合溶剂为第一有机溶剂与水的混合液,所述第一有机溶剂与水的体积比为100:(10~1)。

在本发明的一些实施例中,所述第二混合溶剂为第二有机溶剂与水的混合液,所述第二有机溶剂与水的体积比为100:(10~1)。

在本发明的一些实施例中,所述第一有机溶剂和所述第二有机溶剂分别独立地为选自甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸正丁酯和乙酸叔丁酯中的至少一种。

在本发明的一些实施例中,所述底漆层的厚度为1~10μm,所述面漆层的厚度为1~5μm。

在本发明的第二方面,本发明提出了制备上述实施例的风扇叶片的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:(1)将5~20重量%的成膜树脂、0.5~10重量%的消光粉、0.5~2重量%的第一偶联剂加入到70~94重量%的第一混合溶剂中并搅拌混合均匀,以便得到底漆;(2)将0.3~5重量%的纳米无机颗粒、0.5~5重量%的第二偶联剂、0.1~5重量%的分散剂加入75~98.7重量%的第二混合溶剂中并超声混合均匀,加入0.5~5重量%的助剂和0.5~5重量%的抗静电剂,以便得到混合分散液;(3)将所述混合分散液在45~60℃下反应4~8h,以便得到面漆;(4)在风扇叶片基材的表面上喷涂所述底漆,以便形成底漆层;以及(5)在所述底漆层面的表面喷涂所述面漆,以便形成面漆层,并获得所述风扇叶片。

由此,根据本发明的实施例,采用该方法制备得到的风扇叶片表面具有较高的抗静电性能,长期运行吸附积累的灰尘量极低,且表面复合涂层具有较高的耐磨性,使用寿命较长。

在本发明的第三方面,本发明提出了一种风扇。根据本发明的实施例,该风扇具有如前所述的风扇叶片。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本发明一个实施例的制备风扇叶片的方法流程示意图;

图2是根据本发明一个实施例的测量普通风扇叶片表面与水接触角的实验结果图;

图3是根据本发明一个实施例的测量具有复合涂层的风扇叶片表面与水接触角的实验结果图;

图4是根据本发明一个实施例的测量普通风扇叶片表面与二碘甲烷接触角的实验结果图;

图5是根据本发明一个实施例的测量具有复合涂层的风扇叶片表面与二碘甲烷接触角的实验结果图;

图6是根据本发明一个实施例的普通风扇叶片防尘实验结果图;

图7是根据本发明一个实施例的具有复合涂层的风扇叶片防尘实验结果图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的第一方面,本发明提出了一种风扇叶片。根据本发明的实施例,所述风扇叶片的表面具有复合涂层,所述复合涂层包括底漆层和面漆层,其中,所述底漆层包含5~20重量%的成膜树脂、0.5~10重量%的消光粉、0.5~2重量%的第一偶联剂和70~94重量%的第一混合溶剂;所述面漆层包含0.3~5重量%的纳米无机颗粒、0.5~10重量%的抗静电剂、0.5~5重量%的第二偶联剂、0.1~5重量%的分散剂、0.5~5重量%的助剂、75~98.7重量%的第二混合溶剂。

根据本发明的实施例,底漆层包含5~20重量%的成膜树脂、0.5~10重量%的消光粉、0.5~2重量%的第一偶联剂和70~94重量%的第一混合溶剂。

根据本发明的实施例,成膜树脂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,成膜树脂可以为选自氯丁橡胶、乙酸叔丁酯、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂中的至少一种。发明人发现,通过采用上述成膜树脂中的至少一种,可以有效地提高底漆的成膜性,进而提高复合涂层的耐磨性和疏水性能。

根据本发明的具体实施例,成膜树脂的添加量可以为5~20重量%,发明人发现,成膜树脂含量过高会导致涂层固化时间加长,生产效率降低,成本也会增加;成膜树脂含量过低易导致涂层成膜效果不好。

根据本发明的实施例,通过添加消光粉,可以进一步提高复合涂层的耐磨性能和抗划痕性能,以消光粉的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,消光粉可以为超细二氧化硅。根据本发明的具体实施例,超细二氧化硅的平均粒径可以为1~20μm,发明人发现,通过采用上述粒径的超细二氧化硅可以使制备得到的复合涂层与水之间具有更大的接触角和更小的滚动角,并提高复合涂层的耐磨性能。

根据本发明的具体实施例,消光粉的添加量可以为0.5~10重量%,发明人发现,消光粉含量过高易导致涂料体系相容性下降;消光粉含量过低易导致涂层耐磨性能下降。

根据本发明的实施例,第一偶联剂可以对消光粉表面进行修饰,通过添加第一偶联剂,可以促进成膜树脂与消光粉相容,从而进一步提高复合涂层的耐磨性、疏水性能以及抗划痕性能。

根据本发明的实施例,第一偶联剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,第一偶联剂可以为选自硅烷偶联剂、双金属偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的至少一种。

根据本发明的具体实施例,第一偶联剂可以为选自正辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三氯硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟癸基三氯硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六甲基二硅胺烷、2,2-二(烯丙基氧甲基)-1-丁氧基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯和(乙酰乙酸乙酯基)二异丙氧基铝酸酯中的至少一种。

根据本发明的具体实施例,第一偶联剂的添加量可以为0.5~2重量%,发明人发现,第一偶联剂含量过低则无法起到应有的交联作用,使涂层成膜性较差;第一偶联剂含量过高易导致涂层交联程度增加,涂层变硬,涂层柔韧性不好。

根据本发明的实施例,第一混合溶剂可以为第一有机溶剂与水的混合液,其中第一有机溶剂与水的体积比为100:(10~1)。根据本发明的实施例,第一有机溶剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,第一有机溶剂可以为选自甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸正丁酯和乙酸叔丁酯中的至少一种。发明人发现,通过选择合适的第一有机溶剂配制成第一混合溶剂,可以有效地降低复合涂层的固化温度,由于风扇叶片所采用的基材为塑料,在较高温度下容易发生变形,而通过采用上述第一有机溶剂与水配制成第一混合溶剂,可以在室温下使复合涂层自然晾干,达到固化的效果,从而避免了塑料基材的受热变形。

根据本发明的具体实施例,第一混合溶剂的添加量可以为70~94重量%,发明人发现,第一混合溶剂添加量过高易导致涂层固含量低,影响成膜质量;而添加量过低会使涂料流动性降低,使涂料成膜工艺不好控制。

根据本发明的实施例,面漆层包含0.3~5重量%的纳米无机颗粒、0.5~10重量%的抗静电剂、0.5~5重量%的第二偶联剂、0.1~5重量%的分散剂、0.5~5重量%的助剂、75~98.7重量%的第二混合溶剂。

根据本发明的实施例,发明人发现,通过添加纳米无机颗粒,可以进一步提高复合涂层的耐磨性,并降低涂层的粗糙度,使涂层光滑。

根据本发明的实施例,纳米无机颗粒的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,纳米无机颗粒可以为选自纳米氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛和氧化锆中的至少一种。由此,可以进一步提高复合涂层的耐磨性,并降低涂层的粗糙度,使涂层光滑。

根据本发明的具体实施例,纳米无机颗粒的粒径可以为10~100nm,由此可以进一步提高复合涂层的耐磨性,并降低涂层的粗糙度,使涂层光滑。

根据本发明的具体实施例,纳米无机颗粒的添加量可以为0.3~5重量%,发明人发现,纳米无机颗粒添加量过高易导致涂层成型不好控制,另外成本也会极大增加;其含量过低则会使涂层耐磨性较差。

根据本发明的实施例,发明人发现,通过添加抗静电剂可以使风扇叶片的表面具有永久的抗静电性能,具体地,可以通过将抗静电剂掺杂进上述纳米无机颗粒中的方式使抗静电剂进入面漆层。

根据本发明的实施例,抗静电剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,抗静电剂可以为选自氟化铵、氟化氢和三氧化二锑中的至少一种,上述抗静电剂为永久性抗静电剂,在使用中,通过使用永久性抗静电剂,可以使复合涂层的抗静电性能不受环境湿度的影响。

根据本发明的具体实施例,抗静电剂的平均粒径可以为10~50nm,由此可以进一步提高复合涂层的抗静电性能。

根据本发明的具体实施例,抗静电剂的添加量可以为0.5~10重量%,发明人发现,通过采用上述抗静电剂中的至少一种,可以在添加量仅为0.5~10重量%的条件下,使制备得到的复合涂层具有较强的抗静电性能。

根据本发明的实施例,第二偶联剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,第二偶联剂可以为选自硅烷偶联剂、双金属偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的至少一种。更具体地,根据本发明的实施例,第二偶联剂可以为选自正辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三氯硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟癸基三氯硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六甲基二硅胺烷、2,2-二(烯丙基氧甲基)-1-丁氧基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯和(乙酰乙酸乙酯基)二异丙氧基铝酸酯中的至少一种。

根据本发明的具体实施例,第二偶联剂的添加量可以为0.5~5重量%,发明人发现,第二偶联剂含量过低则无法起到应有的交联作用,使涂层成膜性较差;第二偶联剂含量过高易导致涂层交联程度增加,涂层变硬,涂层柔韧性不好。

根据本发明的实施例,发明人发现,通过添加分散剂可以进一步提高复合涂层的耐磨性能和疏水性能。发明人通过实验发现,如果不在面漆中添加分散剂,制备得到的复合涂层疏水性能虽然较高,复合涂层与水的接触角可达145度,但是在500g重压下经软布擦拭60次后,复合涂层与水的接触角会下降到98度,基本上失去了疏水性能。另外,经计算,如果不添加分散剂,风扇叶片表面的灰尘粘附量仅能下降25.26%。

根据本发明的实施例,分散剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,分散剂可以为选自阴离子型表面活性剂或者高分子型表面活性剂。更具体地,阴离子型表面活性剂可以为选自十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸和十二烷基硫酸钠中的至少一种,高分子型表面活性剂可以为选自聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸聚氧乙烯酯、丙烯酸酰胺共聚物、聚乙烯苯甲基三甲铵盐和羧甲基纤维素钠中的至少一种。由此,可以进一步提高复合涂层的耐磨性能和疏水性能。

根据本发明的具体实施例,分散剂的添加量可以为0.1~5重量%,发明人发现,散剂含量过高会导致成本明显增加;过低则易导致各组分分散不均匀,影响涂层的成膜质量。

根据本发明的实施例,发明人发现,通过添加助剂可以进一步提高复合涂层的疏水性能。

根据本发明的实施例,助剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,助剂可以为疏水型助剂,更具体地,疏水型助剂可以为选自3M ECC-400、3M FC-4430、杜邦FSN-100、大金GH701中的至少一种。由此,可以进一步提高复合涂层的疏水性能。

根据本发明的具体实施例,助剂的添加量可以为0.1~5重量%,发明人发现,助剂含量过高将会导致涂料成本明显增加,性能则增加不大;其含量过低则易导致涂层疏水性能降低。

根据本发明的实施例,第二混合溶剂可以为第二有机溶剂与水的混合液,其中第二有机溶剂与水的体积比为100:(10~1)。根据本发明的实施例,第二有机溶剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,第二有机溶剂可以为选自甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸正丁酯和乙酸叔丁酯中的至少一种。发明人发现,通过选择合适的第二有机溶剂配制成第二混合溶剂,可以有效地降低复合涂层的固化温度,由于风扇叶片所采用的基材为塑料,在较高温度下容易发生变形,而通过采用上述第二有机溶剂与水配制成第一混合溶剂,可以在室温下使复合涂层自然晾干,达到固化的效果,从而避免了塑料基材的受热变形。

根据本发明的具体实施例,第二混合溶剂的添加量可以为75~98.7重量%,发明人发现,第一混合溶剂添加量过高易导致涂层固含量低,影响成膜质量;而添加量过低会使涂料流动性降低,使涂料成膜工艺不好控制。

根据本发明的实施例,上述底漆层的厚度可以为1~10μm,上述面漆层的厚度可以为1~5μm,发明人发现,厚度过高导致涂料成本明显增加,性能则增加不大;涂层厚度过低则易导致涂层耐磨性较差。

由此,根据本发明的实施例,该风扇叶片表面具有较高的抗静电性能,长期运行吸附积累的灰尘量极低,且表面复合涂层具有较高的耐磨性,使用寿命较长。

在本发明的第二方面,本发明提出了制备上述风扇叶片的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:(1)将5~20重量%的成膜树脂、0.5~10重量%的消光粉、0.5~2重量%的第一偶联剂加入到70~94重量%的第一混合溶剂中并搅拌混合均匀,以便得到底漆;(2)将0.3~5重量%的纳米无机颗粒、0.5~5重量%的第二偶联剂、0.1~5重量%的分散剂加入75~98.7重量%的第二混合溶剂中并超声混合均匀,加入0.5~5重量%的助剂和0.5~5重量%的抗静电剂,以便得到混合分散液;(3)将所述混合分散液在45~60℃下反应4~8h,以便得到面漆;(4)在风扇叶片基材的表面上喷涂所述底漆,以便形成底漆层;以及(5)在所述底漆层面的表面喷涂所述面漆,以便形成面漆层,并获得所述风扇叶片。

下面对根据本发明实施例的制备风扇叶片的方法进行详细描述,参考图1,该方法包括:

S100:制备底漆

该步骤中,将5~20重量%的成膜树脂、0.5~10重量%的消光粉、0.5~2重量%的第一偶联剂加入到70~94重量%的第一混合溶剂中并搅拌混合均匀,以便得到底漆。具体地,可以采用高速搅拌机在1500r/min转速下搅拌60min,以便使上述配料混合均匀。

根据本发明的实施例,成膜树脂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,成膜树脂可以为选自氯丁橡胶、乙酸叔丁酯、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂中的至少一种。发明人发现,通过采用上述成膜树脂中的至少一种,可以有效地提高底漆的成膜性,进而提高复合涂层的耐磨性和疏水性能。

根据本发明的具体实施例,成膜树脂的添加量可以为5~20重量%,发明人发现,成膜树脂含量过高会导致涂层固化时间加长,生产效率降低,成本也会增加;成膜树脂含量过低易导致涂层成膜效果不好。

根据本发明的实施例,通过添加消光粉,可以进一步提高复合涂层的耐磨性能和抗划痕性能,以消光粉的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,消光粉可以为超细二氧化硅。根据本发明的具体实施例,超细二氧化硅的平均粒径可以为1~20μm,发明人发现,通过采用上述粒径的超细二氧化硅可以使制备得到的复合涂层与水之间具有更大的接触角和更小的滚动角,并提高复合涂层的耐磨性能。

根据本发明的具体实施例,消光粉的添加量可以为0.5~10重量%,发明人发现,消光粉含量过高易导致涂料体系相容性下降;消光粉含量过低易导致涂层耐磨性能下降。

根据本发明的实施例,第一偶联剂可以对消光粉表面进行修饰,通过添加第一偶联剂,可以促进成膜树脂与消光粉相容,从而进一步提高复合涂层的耐磨性、疏水性能以及抗划痕性能。

根据本发明的实施例,第一偶联剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,第一偶联剂可以为选自硅烷偶联剂、双金属偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的至少一种。

根据本发明的具体实施例,第一偶联剂可以为选自正辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三氯硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟癸基三氯硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六甲基二硅胺烷、2,2-二(烯丙基氧甲基)-1-丁氧基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯和(乙酰乙酸乙酯基)二异丙氧基铝酸酯中的至少一种。

根据本发明的具体实施例,第一偶联剂的添加量可以为0.5~2重量%,发明人发现,第一偶联剂含量过低则无法起到应有的交联作用,使涂层成膜性较差;第一偶联剂含量过高易导致涂层交联程度增加,涂层变硬,涂层柔韧性不好。

根据本发明的实施例,第一混合溶剂可以为第一有机溶剂与水的混合液,其中第一有机溶剂与水的体积比为100:(10~1)。根据本发明的实施例,第一有机溶剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,第一有机溶剂可以为选自甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸正丁酯和乙酸叔丁酯中的至少一种。发明人发现,通过选择合适的第一有机溶剂配制成第一混合溶剂,可以有效地降低复合涂层的固化温度,由于风扇叶片所采用的基材为塑料,在较高温度下容易发生变形,而通过采用上述第一有机溶剂与水配制成第一混合溶剂,可以在室温下使复合涂层自然晾干,达到固化的效果,从而避免了塑料基材的受热变形。

根据本发明的具体实施例,第一混合溶剂的添加量可以为70~94重量%,发明人发现,第一混合溶剂添加量过高易导致涂层固含量低,影响成膜质量;而添加量过低会使涂料流动性降低,使涂料成膜工艺不好控制。

S200:制备面漆

该步骤中,将0.3~5重量%的纳米无机颗粒、0.5~5重量%的第二偶联剂、0.1~5重量%的分散剂加入75~98.7重量%的第二混合溶剂中并超声混合均匀,再加入0.5~5重量%的助剂和0.5~5重量份的抗静电剂,以便得到混合分散液。具体地,可以采用40Hz、100W的超声机超声处理30min,以便使上述配料混合均匀。

根据本发明的实施例,发明人发现,通过添加纳米无机颗粒,可以进一步提高复合涂层的耐磨性,并降低涂层的粗糙度,使涂层光滑。

根据本发明的实施例,纳米无机颗粒的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,纳米无机颗粒可以为选自纳米氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛和氧化锆中的至少一种。由此,可以进一步提高复合涂层的耐磨性,并降低涂层的粗糙度,使涂层光滑。

根据本发明的具体实施例,纳米无机颗粒的粒径可以为10~100nm,由此可以进一步提高复合涂层的耐磨性,并降低涂层的粗糙度,使涂层光滑。

根据本发明的具体实施例,纳米无机颗粒的添加量可以为0.3~5重量%,发明人发现,纳米无机颗粒添加量过高易导致涂层成型不好控制,另外成本也会极大增加;其含量过低则会使涂层耐磨性较差。

根据本发明的实施例,发明人发现,通过添加抗静电剂可以使风扇叶片的表面具有永久的抗静电性能,具体地,可以通过将抗静电剂掺杂进上述纳米无机颗粒中的方式使抗静电剂进入面漆层。

根据本发明的实施例,抗静电剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,抗静电剂可以为选自氟化铵、氟化氢和三氧化二锑中的至少一种,上述抗静电剂为永久性抗静电剂,在使用中,通过使用永久性抗静电剂,可以使复合涂层的抗静电性能不受环境湿度的影响。

根据本发明的具体实施例,抗静电剂的平均粒径可以为10~50nm,由此可以进一步提高复合涂层的抗静电性能。

根据本发明的具体实施例,抗静电剂的添加量可以为0.5~10重量%,发明人发现,通过采用上述抗静电剂中的至少一种,可以在添加量仅为0.5~10重量%的条件下,使制备得到的复合涂层具有较强的抗静电性能。

根据本发明的实施例,第二偶联剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,第二偶联剂可以为选自硅烷偶联剂、双金属偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的至少一种。更具体地,根据本发明的实施例,第二偶联剂可以为选自正辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三氯硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟癸基三氯硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六甲基二硅胺烷、2,2-二(烯丙基氧甲基)-1-丁氧基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯和(乙酰乙酸乙酯基)二异丙氧基铝酸酯中的至少一种。

根据本发明的具体实施例,第二偶联剂的添加量可以为0.5~5重量%,发明人发现,第二偶联剂含量过低则无法起到应有的交联作用,使涂层成膜性较差;第二偶联剂含量过高易导致涂层交联程度增加,涂层变硬,涂层柔韧性不好。

根据本发明的实施例,发明人发现,通过添加分散剂可以进一步提高复合涂层的耐磨性能和疏水性能。发明人通过实验发现,如果不在面漆中添加分散剂,制备得到的复合涂层疏水性能虽然较高,复合涂层与水的接触角可达145度,但是在500g重压下经软布擦拭60次后,复合涂层与水的接触角会下降到98度,基本上失去了疏水性能。另外,经计算,如果不添加分散剂,风扇叶片表面的灰尘粘附量仅能下降25.26%。

根据本发明的实施例,分散剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,分散剂可以为选自阴离子型表面活性剂或者高分子型表面活性剂。更具体地,阴离子型表面活性剂可以为选自十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸和十二烷基硫酸钠中的至少一种,高分子型表面活性剂可以为选自聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸聚氧乙烯酯、丙烯酸酰胺共聚物、聚乙烯苯甲基三甲铵盐和羧甲基纤维素钠中的至少一种。由此,可以进一步提高复合涂层的耐磨性能和疏水性能。

根据本发明的具体实施例,分散剂的添加量可以为0.1~5重量%,发明人发现,散剂含量过高会导致成本明显增加;过低则易导致各组分分散不均匀,影响涂层的成膜质量。

根据本发明的实施例,发明人发现,通过添加助剂可以进一步提高复合涂层的疏水性能。

根据本发明的实施例,助剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,助剂可以为疏水型助剂,更具体地,疏水型助剂可以为选自3M ECC-400、3M FC-4430、杜邦FSN-100、大金GH701中的至少一种。由此,可以进一步提高复合涂层的疏水性能。

根据本发明的具体实施例,助剂的添加量可以为0.1~5重量%,发明人发现,助剂含量过高将会导致涂料成本明显增加,性能则增加不大;其含量过低则易导致涂层疏水性能降低。

根据本发明的实施例,第二混合溶剂可以为第二有机溶剂与水的混合液,其中第二有机溶剂与水的体积比为100:(10~1)。根据本发明的实施例,第二有机溶剂的种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,第二有机溶剂可以为选自甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸正丁酯和乙酸叔丁酯中的至少一种。发明人发现,通过选择合适的第二有机溶剂配制成第二混合溶剂,可以有效地降低复合涂层的固化温度,由于风扇叶片所采用的基材为塑料,在较高温度下容易发生变形,而通过采用上述第二有机溶剂与水配制成第一混合溶剂,可以在室温下使复合涂层自然晾干,达到固化的效果,从而避免了塑料基材的受热变形。

根据本发明的具体实施例,第二混合溶剂的添加量可以为75~98.7重量%,发明人发现,第一混合溶剂添加量过高易导致涂层固含量低,影响成膜质量;而添加量过低会使涂料流动性降低,使涂料成膜工艺不好控制。

根据本发明的实施例,将所述混合分散液在45~60℃下反应4~8h,以便得到面漆。具体地,在45~60℃下,各组分可以均匀分散或溶解于溶剂中,可在一定时间内形成均质溶液,其中无机组分(如消光剂、无机纳米粒子等)和有机组分(助剂等)在偶联剂作用下可形成互溶容体系。

S300:形成底漆层

该步骤中,在风扇叶片基材的表面上喷涂底漆,以便形成底漆层。具体地,由于用于制备底漆所采用的第一混合溶剂的沸点较低,在常温下将喷涂有底漆的风扇叶片基材在通风厨中晾干5~10min,即可有效地将底漆固化在风扇叶片基材表面,以便形成底漆层。

根据本发明的实施例,底漆层的厚度可以为1~10μm,发明人发现,厚度过高导致涂料成本明显增加,性能则增加不大;涂层厚度过低则易导致涂层耐磨性较差。

S400:形成面漆层

该步骤中,在所述底漆层面的表面喷涂面漆,以便形成面漆层,并获得风扇叶片。具体地,由于用于制备面漆所采用的第二混合溶剂的沸点较低,在常温下将喷涂有面漆的风扇叶片基材在通风厨中干燥12~24h,即可有效地将面漆固化在底漆表面,以便形成面漆层,并获得风扇叶片。

根据本发明的实施例,面漆层的厚度可以为1~5μm,发明人发现,厚度过高导致涂料成本明显增加,性能则增加不大;涂层厚度过低则易导致涂层耐磨性较差。

由此,根据本发明的实施例,采用该方法制备得到的风扇叶片表面长期运行吸附积累的灰尘量极低,且表面复合涂层具有较高的耐磨性,使用寿命较长。

在本发明的第三方面,本发明提出了一种风扇。根据本发明的实施例,该风扇具有如前所述的风扇叶片。

下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅仅是描述性的,而不以任何方式限制本发明。

实施例1

步骤(1)超疏水疏油底漆的制备:室温下,将15g乙酸叔丁酯、2g 3-氨丙基三乙氧基硅烷和2g粒径为5微米的消光粉加入到100g二甲苯与水的混合溶液(二甲苯与水的体积比为100:10~1)中,在高速搅拌机上采用1500r/min搅拌60min,混合均匀后,得到超疏水疏油底漆;

步骤(2)超疏水疏油抗静电面漆的制备:将5g纳米氧化硅与2gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷分散在90g有机溶剂乙醇中,在40Hz、100W的超声机上超声30min,超声混合均匀后;加入2g 3M ECC-400、2g氟化铵掺杂的纳米氧化硅(请发明人确认是否准确)得到混合分散液,将该分散液移至反应温度为45~60℃的反应釜中,反应4~8h,得到超疏水疏油抗静电面漆;

步骤(3)采用喷涂工艺,在塑料风扇叶片上喷涂超疏水疏油底漆,厚度为1~10μm,在常温下置于通风厨中晾干5~10min;然后喷涂超疏水超疏油抗静电面漆,厚度为1~5μm,移至通风厨中12~24h干燥,得到具有超疏水疏油复合涂层的风扇叶片,经测定,得到的风扇叶片表面的平均表面电阻率为8.23×109欧姆。

实施例2

接触角评价:

1.选取普通风扇叶片(无涂层)和实施例1制备得到的风扇叶片平整区域裁剪下来并保证样品涂层不被破坏,用于接触角测试

2.用全自动接触角测定仪测定裁剪的样品,分别选用水和二碘甲烷作为测试介质,各测5次接触角取平均值,结果见图2~5。

(1)采用水分别对普通风扇叶片(无涂层)和实施例1制备得到的风扇叶片与测试介质的接触角进行评价,结果见图2和3。

如图2所示,普通风扇叶片与水的接触角为102度;

如图3所示,实施例1制备得到的风扇叶片与水的接触角为153度。

(2)采用二碘甲烷分别对普通风扇叶片(无涂层)和实施例1制备得到的风扇叶片的接触角进行评价,结果见图4和5。

如图4所示,普通风扇叶片与二碘甲烷的接触角为63度;

如图5所示,实施例1制备得到的风扇叶片与二碘甲烷的接触角为100度。

实施例3

将实施例1制备得到的风扇叶片的涂层在500g重压下经软布擦拭20次、40次、60次、80次、100次、120次、140次后,涂层与水的接触角分别为143°、145°、144°、144°、143°、141°、140°,160次摩擦后与水的接触角变为92°,涂层基本上失效。

实施例4

对比实施例1制备得到的风扇叶片与普通风扇叶片(无涂层)的防尘效果,结果如表1、图6和图7所示:

表1防尘效果对比

结果表明,同等条件下,经加速实验后,相比无涂层的普通风扇叶片,实施例1制备得到的具有复合涂层的风扇叶片表面灰尘粘附量下降了42.98%,具有明显的防尘效果。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1