一种人造石涂层的制备方法与流程

本发明涉及室内装修，具体涉及一种人造石涂层的制备方法。

背景技术：

1、在建材领域中，具备自清洁能力的涂层主要分为高接触角低表面能的“疏水型自清洁涂层”和低接触角高表面能的“亲水型自清洁涂层”，以及将二氧化钛作为填料的光催化自清洁涂层。疏水型自清洁涂层构成分子体积大，内聚能密度低，分子间作用力小，因而表面能很低，具有良好的憎水性，涂层与水的接触角较大，对水分子没有粘黏性，能够通过表面水滴滚动带走附着的污染物，对于表面附着的灰尘具有良好的自清洁性能。亲水型自清洁涂层与疏水型自清洁涂层相反，涂层表面能很高，具有良好的亲水性，与水的接触角较小，对水分子具有很强的亲和性，水珠与涂层表面接触时迅速铺展形成水膜，通过重力作用带走表面附着的污染物，从而实现自清洁的效果。光催化自清洁涂层的制备主要是由于tio2晶格畸变带来的表面氧空位缺陷，在(紫外线)光能的作用下能够产生良好的光催化特性和超亲水性，将附着的有机物最终氧化成co2和h2o等无机小分子，再利用其超亲水特性，水珠在涂层表面铺开，依靠重力作用冲刷带走附着的污染物，从而达到自清洁的效果。

2、但是，传统的防污或自清洁涂层只能具备单一表面性质，而城市以及工业区汽车和工厂排出的尾气含有油分的，污染物以雾霾、油性烟雾、工业废气、汽车尾气、酸雨为主，适用于亲水型自清洁涂层；工业欠发达地区、旅游城市、乡镇等地污染物以亲水性的粉尘污染为主，则需要使用疏水型自清洁涂层，具备单一表面性质的涂层的使用场景有限，缺乏可调性。并且目前现有的表面亲疏水表面调控方法，要么借助复杂的化学环境，要么需要借助外界能量刺激而发生性质改变，材料和设备成本高，工艺复杂，处理时间长。

3、因此，亟需提供一种人造石涂层的制备方法，从而制备不同亲水和疏水性表面性质的pils涂层，能够根据不同的使用环境，增强或降低涂层对水珠的亲和力，以分别实现防污和防潮的效果。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一，为此本发明提出一种人造石涂层的制备方法，从而制备不同亲水和疏水性表面性质的pils涂层，能够根据不同的使用环境，增强或降低涂层对水珠的亲和力，以分别实现防污和防潮的效果。

2、本发明的第一方面提供一种人造石涂层的制备方法。

3、具体的，包括以下步骤：

4、(1)先加入1-乙烯基咪唑和1-氯丁烷，再加入苯二酚进行加热，冷却后通过二氯甲烷溶解，然后添加至无水乙醚中搅拌，制得[vbim][cl]；

5、(2)加入1-乙烯基咪唑和二氯代物，再加入苯二酚进行加热，冷却后通过二氯甲烷溶解，然后添加至无水乙醚中搅拌，制得交联剂il；

6、(3)将[vbim][cl]加入甲醇(meoh)中搅拌，固含量为40～70wt％，加入交联剂il，边搅拌边加入1～5wt％的光引发剂，然后负载在惰性载体上，通过紫外光照射制得pils涂层；

7、(4)将体积含量为10～80％的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(bmimpf4)通过甲醇(meoh)超声分散，再涂刷在pils涂层上浸润，通过水冲洗制得亲水型人造石涂层；或将体积含量为10～80％的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(bmimpf6)通过甲醇(meoh)超声分散，再涂刷在pils涂层上浸润，通过水冲洗制得疏水型人造石涂层；

8、步骤(2)中，所述二氯代物为1，4-二氯丁烷、1，6-二氯己烷、1，8-二氯辛烷中的任意一种。

9、优选的，步骤(1)中，所述1-乙烯基咪唑和1-氯丁烷的摩尔比为1～1.3：1。

10、进一步优选的，所述1-乙烯基咪唑和1-氯丁烷的摩尔比为1.2：1。

11、优选的，步骤(1)中，所述加热的温度为40～80℃，时间为12～48h。

12、进一步优选的，步骤(1)中，所述加热在烘箱中进行，烘箱的控温程序为：(a)升温过程：以1～10℃/min的升温速率升至60℃；(b)恒温过程：置于60℃保持24h。

13、优选的，步骤(2)中，所述1-乙烯基咪唑和二氯代物的摩尔比为2～2.3：1。

14、进一步优选的，所述1-乙烯基咪唑和二氯代物的摩尔比为2.2：1。

15、优选的，步骤(2)中，加入1-乙烯基咪唑和1，4-二氯丁烷，再加入苯二酚进行加热，冷却后通过二氯甲烷溶解，然后添加至无水乙醚中搅拌，制得交联剂il-4。

16、优选的，步骤(2)中，加入1-乙烯基咪唑和1，6-二氯己烷，再加入苯二酚进行加热，冷却后通过二氯甲烷溶解，然后添加至无水乙醚中搅拌，制得交联剂il-6。

17、优选的，步骤(2)中，加入1-乙烯基咪唑和1，8-二氯辛烷，再加入苯二酚进行加热，冷却后通过二氯甲烷溶解，然后添加至无水乙醚中搅拌，制得交联剂il-8。

18、优选的，步骤(2)中，所述二氯代物为1，6-二氯己烷；选用1，6-二氯己烷其制备的il-6作为交联剂的碳链空间位阻和分子量适中。

19、优选的，步骤(2)中，所述加热的温度为60～100℃，时间为12～48h。

20、进一步优选的，步骤(2)中，所述加热在烘箱中进行，所述烘箱的控温程序为：(a)升温过程：以1～10℃/min的升温速率升至80℃；(b)恒温过程：置于80℃保持24h。

21、优选的，步骤(3)中，所述[vbim][cl]和交联剂il的摩尔比为1：0.05～0.2。

22、进一步优选的，所述[vbim][cl]和交联剂il的摩尔比为1：0.1。

23、优选的，步骤(3)中，所述紫外光照射的时间为10～120s。

24、进一步优选的，所述紫外光照射的时间为30s。

25、优选的，步骤(3)中，所述光引发剂包括2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。

26、进一步优选的，所述2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的用量为3wt％。

27、优选的，步骤(3)中，所述固含量为60wt％。

28、优选的，步骤(4)中，所述浸润的时间为30～60min。

29、进一步优选的，所述浸润的时间为30min。

30、优选的，步骤(4)中，将体积含量为50％的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐通过甲醇超声分散，再涂刷在pils涂层上浸润，通过水冲洗制得亲水型人造石涂层；或将体积含量为40％的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐通过甲醇超声分散，再涂刷在pils涂层上浸润，通过水冲洗制得疏水型人造石涂层。

31、本发明的第二方面提供一种人造石涂层。

32、具体的，所述人造石涂层由第一方面提供的制备方法制备。

33、相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

34、(1)本发明以1-乙烯基咪唑和1-氯丁烷制备了功能化离子液体[vbim][cl]用于后续聚离子液体pils涂层的制备，并通过制备交联剂增强聚离子液体pils涂层的阳离子骨架强度，其阴离子通过静电吸附与阳离子骨架结合，为后续的功能化和可定制化提供条件；

35、(2)本发明巧妙地利用聚离子液体的阴离子交换特性，构建pils涂层，可通过离子液体的种类、浓度和浸润时间来改变涂层表面的亲水和疏水性质，通过快速可调性满足不同场景的泛用性；

36、(3)本发明以人造石为载体，制备了亲水疏水可变型的涂层，使人造石表面具备防污或防潮效果，并且涂层不挥发、不可燃、绿色无味，具备良好的化学稳定性和热稳定性。