一种防水汽水性涂层、涂层原液及制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种防水汽水性涂层原液及其制备方法，以及一种防水汽水性涂层及其应用。所述防水汽水性涂层原液按照质量百分比计的组成包括：水性树脂10％～20％、硅酸酯1％～5％、溶剂75％～90％和催化剂0.1％～1％。所述防水汽水性涂层原液涂布在基板上得到的水性涂层具有优异的耐高温和阻隔水汽的性能，以及优异的抗老化性能、环境稳定性以及耐温性能够，且与涂布的基底有良好的附着力。

【技术实现步骤摘要】
一种防水汽水性涂层、涂层原液及制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种水性涂层，尤其涉及一种防水汽水性涂层原液及其制备方法及一种防水汽水性涂层及其应用。
技术介绍
在日常的生活和生产中，水汽的存在会带来诸多不便和损失。在包装领域，水汽的渗透会加速产品的损坏，减短产品的寿命，造成直接的经济损失；在OLED相关领域，水汽会劣化OLED器件的各组分，特别会弱化其发光能力，严重降低OLED器件的显示质量和使用寿命；在太阳能电池领域，水汽的侵蚀，会造成太阳能电池片的发电效率降低，缩短光伏组件的使用寿命。现有的常用的阻水技术，包括以下几种：(1)在薄膜表面使用氧化硅、氧化铝进行沉积镀膜来提高阻隔水汽的效果，(2)在造粒时，共混如具有阻水效果的无机物填料来进行插层，在最终制备的薄膜实现阻隔水汽的木器，(3)将具有阻水效果的高分子材料制成薄膜，与需要提高阻水效果的薄膜进行复合，(4)在高分子涂层中混入片状填料来增大水汽的透过路径来提高阻隔水汽的效果。使用阻水涂层的方式是现在一种普遍被采用的方式，而如何制备一种高效的且制备方法简单的阻水涂层依旧是相关技术人员的研究难点。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种防水汽水性涂层原液及其制备方法，以及一种防水汽水性涂层及其应用，所述涂层具有优异的耐高温和阻隔水汽的性能，以及优异的抗老化性能、环境稳定性以及耐温性能，且与涂布的基底有良好的附着力。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术目的之一在于提供一种防水汽水性涂层原液，其特征在于，按照质量百分比计所述水性涂层原液的组成包括：其中，所述水性树脂的质量百分比可以使10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％等，硅酸酯的质量百分比可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等，溶剂的质量百分比可以是75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％或90％等，催化剂的质量百分比可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％等，但并不仅限于所列举的数值，以上各数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，所述水性树脂包括聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯醇共聚物、聚偏氯乙烯、聚醚多元醇、聚乙二醇、聚酰胺或聚醚型聚氨酯中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：聚乙烯醇和乙烯-醋酸乙烯醇共聚物的组合、乙烯-醋酸乙烯醇共聚物和聚偏氯乙烯的组合、聚偏氯乙烯和聚醚多元醇的组合、聚醚多元醇和聚乙二醇的组合、聚乙二醇和聚酰胺的组合、聚酰胺和聚醚型聚氨酯的组合或聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯醇的共聚物和聚偏氯乙烯的组合等。优选地，所述水性树脂的数均分子量为8000～200000，如8000、9000、10000、20000、30000、50000、80000、100000、120000、150000、180000或200000等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，所述硅酸酯包括正硅酸四乙酯、四(2-乙基己基)硅酸酯或硅酸异丙酯中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：正硅酸四乙酯和四(2-乙基己基)硅酸酯的组合、四(2-乙基己基)硅酸酯和硅酸异丙酯的组合、硅酸异丙酯和正硅酸四乙酯的组合或正硅酸四乙酯、四(2-乙基己基)硅酸酯和硅酸异丙酯的组合等。作为本专利技术优选的技术方案，所述溶剂为水和醇类溶剂的混合溶剂。优选地，所述醇类溶剂包括乙醇、正丙醇或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：乙醇和正丙醇的组合、正丙醇和异丙醇的组合、异丙醇和乙醇的组合或乙醇、正丙醇和异丙醇的组合等。作为本专利技术优选的技术方案，所述催化剂包括氨水、甲酸、乙酸、盐酸或氯化铵中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：甲酸和乙酸的组合、乙酸和盐酸的组合、盐酸和氯化铵的组合、氯化铵和氨水的组合或甲酸、乙酸和盐酸的组合等。本专利技术目的之二在于提供一种上述防水汽水性涂层原液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将水性树脂、硅酸酯和溶剂混合，得到混合液；(2)向步骤(1)得到的混合液中加入催化剂，并在搅拌下反应，得到所述水性涂层原液。本专利技术通过将水性树脂、硅酸酯以及溶剂混合均匀，再加入催化剂催化硅酸酯水解缩合，从而将微球填料的生成步骤和树脂的溶解分散步骤结合在了一起，省略了将填料充填到树脂溶液去制备阻隔性涂层的传统步骤，在水性树脂中直接生聚硅酸酯微球填料提高了填料在树脂中的分散性，使填料和水性树脂在最终的涂层形态中紧密结合，从而达到提高水性涂层的阻隔水汽的能力和耐高温的性能。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述搅拌的速度为300～600rpm，如300rpm、350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm或600rpm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，步骤(2)所述反应的时间为1～6h，如1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。本专利技术目的之三在于提供一种防水汽水性涂层，所述水性涂层为将上述水性涂层原液涂布于基材表面，挥干溶剂后得到的涂层。所述将上述水性涂层原液涂布于基材表面的方法包括刮涂、喷涂、浸涂或旋涂中的任意方一种。所述挥干溶剂的方法可以是让溶剂自然挥发，也可将涂布有原液的基材放入烘箱中烘干溶剂，烘干温度为80℃，烘干时间为5～20min。作为本专利技术优选的技术方案，所述基材包括PET、PP、PBT、PE、PEN或PVC中的任意一种。本专利技术目的之四在于提供一种上述将防水汽水性涂层的应用，所述涂层应用于产品包装、OLED的保护或太阳能电池的保护。与现有技术方案相比，本专利技术至少具有以下有益效果：(1)本专利技术提供一种防水汽水性涂层，所述涂层具有优异的耐高温和阻隔水汽的性能，碳化温度高可达440℃，水汽透过量在0.4～1.6g/m2·天；(2)本专利技术提供一种防水汽水性涂层，所述涂层具有优异的抗老化性能、环境稳定性以及耐温性，在PCT、高温高湿以及温度变化试验后，水汽透过量下降在5～25％之间；(3)本专利技术提供一种防水汽水性涂层，所述涂层的原料环境友好，绿色环保。附图说明图1是本专利技术提供的防水汽水性涂层的显微镜图像。具体实施方式为更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，本专利技术的典型但非限制性的实施例如下：实施例1一种防水汽水性涂层原液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将13.9g聚乙烯醇、1g正硅酸四乙酯、5g乙醇以及80g水混合，得到混合液；(2)向步骤(1)得到的混合液中加入0.1g氨水，并在300rpm搅拌下反应6h，得到所述水性涂层原液。将得到的水性涂层原液刮涂涂布在厚度为125μm的PET膜上，室温下挥干溶剂，得到耐高温阻隔水汽的水性涂层。实施例2一种防水汽水性涂层原液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将20g聚乙烯-醋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防水汽水性涂层原液，其特征在于，按照质量百分比计所述水性涂层原液的组成包括：

【技术特征摘要】
1.一种防水汽水性涂层原液，其特征在于，按照质量百分比计所述水性涂层原液的组成包括：2.根据权利要求1所述的水性涂层原液，其特征在于，所述水性树脂包括聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯醇的共聚物、聚偏氯乙烯、聚醚多元醇、聚乙二醇、聚酰胺或聚醚型聚氨酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述水性树脂的数均分子量为8000～200000。3.根据权利要求1或2所述的水性涂层原液，其特征在于，所述硅酸酯包括正硅酸四乙酯、四(2-乙基己基)硅酸酯或硅酸异丙酯中任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1-3任一项所述的水性涂层原液，其特征在于，所述溶剂为水和醇类溶剂的混合溶剂；优选地，所述醇类溶剂包括乙醇、正丙醇或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1-4任一项所述的水性涂层原液，其特征在于，所述催化剂包括氨水、甲酸、乙酸、盐酸或氯化铵...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵正柏，陈洪野，吴小平，宇野敬一，
申请(专利权)人：苏州赛伍应用技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32