一种抗污自洁材料及其制备方法与流程

文档序号:37817919发布日期:2024-04-30 17:27阅读:7来源:国知局

本发明涉及自洁材料,尤其是一种抗污自洁材料及其制备方法。


背景技术:

1、抗污自洁材料可以是一种特殊的涂层或表面材料,其具有抗污能力和自洁效果。这些材料通常应用于建筑物、家具、电子设备等各种表面,以保持其外观清洁和免受污染。抗污自洁材料使用的技术通常包括:疏水涂层:这种涂层能够使表面具有超疏水性,水滴滚落并携带污垢,从而使表面保持清洁。纳米涂层:纳米材料的运用可以增加材料表面的反射能力,减少污垢的附着,并具有一定的自清洁效果。光催化剂:将光催化剂应用于表面,当阳光照射时,可以催化有机物的分解,使污垢降解。抗菌涂层:一些抗污自洁材料还兼具抗菌效果,可以有效抑制细菌和霉菌的生长,保持表面清洁和卫生。

2、现有技术中的抗污自洁材料,在长期使用或暴露于恶劣环境条件下可能会失去其抗污和自洁效果,易出现涂层的磨损、脱落或降解,导致功能减弱或完全丧失,效果受限,在这里我们提出一种抗污自洁材料及其制备方法。


技术实现思路

1、本发明为解决上述技术不足,采用改性的技术方案,一种抗污自洁材料,包括有基材层、内涂层、抗污层、自洁层、透明保护层,所述内涂层占总涂层重量的10-20%,所述抗污层占总涂层重量的20-40%,所述自洁层占总涂层重量的20-30%,所述透明保护层占总涂层重量的5-10%,所述基材层占总涂层重量的5-20%。

2、作为本发明的进一步优选方式,所述基材层由纳米结构陶瓷、氟碳树脂涂层复合而成。

3、作为本发明的进一步优选方式,所述内涂层的原料成分包括有,聚甲基硅氧烷(pmos)2份、聚二甲基硅氧烷(pdms)3份、二氧化硅(sio2)纳米颗粒2份、光稳定剂1.5份,抗氧化剂1份,分散剂2份。

4、作为本发明的进一步优选方式,所述抗污层包括,聚四氟乙烯(ptfe)4份、聚全氟丙烯(pfa)1份、辛基三甲基硅烷(otms)2.5份、十六烷基三甲基硅烷(hdtms)2.5份、二氧化硅(sio2)纳米颗粒1.5份、苯并二唑类化合物(bdz)3份、抗氧化剂1份,水性分散剂2份。

5、作为本发明的进一步优选方式,所述自洁层的原料包括以下,二氧化钛(tio2)2份、氧化锌1份、纳米碳化硅0.5份、聚四氟乙烯(ptfe)1份、聚乙烯醇(pva)1.5份,有机溶剂3份。

6、作为本发明的进一步优选方式,所述透明保护层包括,甲基三甲氧基硅烷(mtms)4份、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma1份、纳米氧化锌(zno)2.5份、苯并三唑类化合物(bta)2.5份、水性分散剂2份。

7、作为本发明的进一步优选方式,具体制作方法包括以下步骤,

8、s1,准备基材层:将纳米结构陶瓷作为基材,确保其表面光滑和清洁,在基材表面涂覆氟碳树脂涂层,形成基材层,使用喷涂、滚涂或浸涂涂覆方法;

9、s2,制备内涂层,将聚甲基硅氧烷(pmos)、聚二甲基硅氧烷(pdms)、二氧化硅(sio2)纳米颗粒、光稳定剂和抗氧化剂按照所述配方比例混合,加入适量的分散剂,并充分搅拌均匀,以获得均匀的内涂层溶液,将内涂层溶液涂覆在基材层上,使用刮板确保薄而均匀的涂层形成;

10、s3,制备抗污层,将聚四氟乙烯(ptfe)、聚全氟丙烯(pfa)、辛基三甲基硅烷(otms)、十六烷基三甲基硅烷(hdtms)、二氧化硅(sio2)纳米颗粒、苯并二唑类化合物(bdz)、抗氧化剂和水性分散剂按照所述配方比例混合,搅拌混合物,直至均匀分散,将抗污层混合物涂覆在内涂层上,确保薄而均匀的涂层形成;

11、s4,制备自洁层,将自洁层混合物涂覆在抗污层上;

12、s5,制备透明保护层,将透明保护层混合物涂覆在自洁层上;

13、s6,固化和烘干,将涂层的样品进行固化和烘干。

14、作为本发明的进一步优选方式,步骤s1中,基材表面创建微小的纳米结构,纳米结构包括纳米柱、纳米颗粒或纳米孔洞。

15、作为本发明的进一步优选方式,使用离子束束流对涂层进行辐照处理,使用紫外线照射涂层表面,然后热压处理,加热温度控制在75-85℃。

16、本发明所达到的有益效果是:本发明抗污性能:抗污层和自洁层的成分可以提供材料的抗污性能,使污渍难以附着在材料表面,并便于清洁,自洁层中的二氧化钛(tio2)可能具有光催化性能,当受到紫外线照射时,可以分解有机物质,从而实现自洁效果,透明保护层可以提供对材料的保护,预防划痕、腐蚀等损伤,并保持材料的透明性,通过在基材层上创建微小的纳米结构,如纳米柱、纳米颗粒或纳米孔洞,可以增加材料的表面积和特殊表面效应,从而改善材料的性能。



技术特征:

1.一种抗污自洁材料,其特征在于:包括有基材层、内涂层、抗污层、自洁层、透明保护层,所述内涂层占总涂层重量的10-20%,所述抗污层占总涂层重量的20-40%,所述自洁层占总涂层重量的20-30%,所述透明保护层占总涂层重量的5-10%,所述基材层占总涂层重量的5-20%。

2.根据权利要求1所述的一种抗污自洁材料,其特征在于,所述基材层由纳米结构陶瓷、氟碳树脂涂层复合而成。

3.根据权利要求1所述的一种抗污自洁材料,其特征在于,所述内涂层的原料成分包括有,聚甲基硅氧烷(pmos)2份、聚二甲基硅氧烷(pdms)3份、二氧化硅(sio2)纳米颗粒2份、光稳定剂1.5份,抗氧化剂1份,分散剂2份。

4.根据权利要求1所述的一种抗污自洁材料,其特征在于,所述抗污层包括,聚四氟乙烯(ptfe)4份、聚全氟丙烯(pfa)1份、辛基三甲基硅烷(otms)2.5份、十六烷基三甲基硅烷(hdtms)2.5份、二氧化硅(sio2)纳米颗粒1.5份、苯并二唑类化合物(bdz)3份、抗氧化剂1份,水性分散剂2份。

5.根据权利要求1所述的一种抗污自洁材料,其特征在于,所述自洁层的原料包括以下,二氧化钛(tio2)2份、氧化锌1份、纳米碳化硅0.5份、聚四氟乙烯(ptfe)1份、聚乙烯醇(pva)1.5份,有机溶剂3份。

6.根据权利要求1所述的一种抗污自洁材料,其特征在于,所述透明保护层包括,甲基三甲氧基硅烷(mtms)4份、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma1份、纳米氧化锌(zno)2.5份、苯并三唑类化合物(bta)2.5份、水性分散剂2份。

7.根据权利要求1所述的一种抗污自洁材料的其制备方法,其特征在于,具体制作方法包括以下步骤,

8.根据权利要求7所述的一种抗污自洁材料的其制备方法,其特征在于,步骤s1中,基材表面创建微小的纳米结构,纳米结构包括纳米柱、纳米颗粒或纳米孔洞。

9.根据权利要求7所述的一种抗污自洁材料的其制备方法,其特征在于,使用离子束束流对涂层进行辐照处理,使用紫外线照射涂层表面,然后热压处理,加热温度控制在75-85℃。


技术总结
本发明公开了一种抗污自洁材料,包括有基材层、内涂层、抗污层、自洁层、透明保护层,所述内涂层占总涂层重量的10‑20%,所述抗污层占总涂层重量的20‑40%,所述自洁层占总涂层重量的20‑30%,所述透明保护层占总涂层重量的5‑10%,所述基材层占总涂层重量的5‑20%。本发明抗污层和自洁层的成分可以提供材料的抗污性能,使污渍难以附着在材料表面,并便于清洁,自洁层中的二氧化钛(TiO2)可能具有光催化性能,当受到紫外线照射时,可以分解有机物质,从而实现自洁效果。

技术研发人员:李多,梅纳赫姆·埃利梅莱赫,约翰·查尔斯·科瑞谭登
受保护的技术使用者:南京水滴智能环保装备研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/29
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