防尘涂料组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了防尘涂料组合物及其制备方法和应用。所述方法包括制备溶胶的步骤，溶胶中的分散粒子为无机氧化物，其中，制备溶胶的步骤包括：将溶胶的前驱体、水解催化剂和一部分有机溶剂混合，搅拌，以便得到第一混合液；将另一部分有机溶剂和水混合，搅拌，以便得到第二混合液；将第二混合液和第一混合液混合，以便得到第三混合液；第三混合液在一定温度下反应一定时间，以便得到所述溶胶。由此，制备方法简单、易操作，工艺成熟，易于工业化生产；制备的溶胶的交联性好、成膜性佳，可以使得利用该方法制备的防尘涂料组合物制备的防尘涂层具有较好的致密性，进而提高防尘效果。

Dustproof coating composition and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
防尘涂料组合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及材料
，具体的，涉及防尘涂料组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
灰尘在产品表面富集，不仅影响产品的外观，造成细菌滋生，而且会显著改变产品的能效和使用效果，因此，灰尘的集聚已成为家用电器领域的重要痛点。从家电实际应用需求来看，防尘技术已成为行业的共性需要，无论是在扇叶表面、空调管道、家用吸尘器部件，还是在太阳能光伏发电板等场合，都对防尘提出了相应的技术要求。防尘涂层技术是目前最常见的技术，市面的防尘涂料主要以抗静电涂料和低表面能涂料为主。抗静电涂料是通过添加有机或无机的导电剂提高涂层的导电性能，从而减少静电实现减少灰尘吸附，但其效果并不明显，且仅对因静电吸附的灰尘有效，而对含油脂，皮屑等其他方式粘附的灰尘没有效果；低表面能涂料包括氟碳涂料、UV光固化氟碳涂料和有机硅涂层等等，主要是通过含氟基团或含硅涂层的低表面能特性，降低灰尘的粘附力，达到降低灰尘吸附在基材上的目的，但这种涂层对小颗粒，特别对粒径在10微米以下(如PM2.5)的灰尘效果较差。因此，关于防尘涂料组合物及其制备方法的研究有待深入。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种防尘涂料组合物的制备方法，利用该方法制备的防尘涂料组合物制备的防尘涂层的防尘效果佳、易清洗、应用范围广或者易于制备。在本专利技术的一方面，本专利技术提供了一种制备防尘涂料组合物的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括制备溶胶的步骤，所述溶胶中的分散粒子为无机氧化物，其中，制备所述溶胶的步骤包括：将所述溶胶的前驱体、水解催化剂和一部分有机溶剂混合，搅拌，以便得到第一混合液；将另一部分所述有机溶剂和水混合，搅拌，以便得到第二混合液；将所述第二混合液和所述第一混合液混合，以便得到第三混合液；所述第三混合液在一定温度下反应一定时间，以便得到所述溶胶。由此，制备方法简单、易操作，工艺成熟，易于工业化生产；由上述方法制备的溶胶相比现有的溶胶的交联性更好、成膜性更佳，可以使得利用该方法制备的防尘涂料组合物制备的防尘涂层具有较好的致密性，进而提高防尘效果，溶胶以及防尘涂料组合物的优异稳定性可保证该防尘涂层在各种需防尘、防污的条件下工作时，依然具有优异的稳定性和强有力的粘附力，进而保证其较长的使用年限；且上述溶胶中的分散粒子使得制备的防尘涂层具有微纳结构，防尘涂层表面的微纳结构可以减小粉尘与防尘涂层表面的接触面积，降低粉尘在防尘涂层上的粘附力，进而降低粉尘在防尘涂层表面上的堆积；上述方法制备的防尘涂料组合物的固化温度较低，便于制备防尘涂层，降低成本；此外，上述方法制备的溶胶中的分散粒子的表面具有大量的羟基，不仅可以提高防尘涂料组合物以及最终制备得到的防尘涂层的亲水性，使得防尘涂层更易清洗，而且部分羟基之间发生脱水反应(以氧化钛溶胶为例，分散粒子氧化钛表面的Ti-OH基团之间相互脱水生成Ti-O-Ti结构)，从而提高最终制备的防尘涂层的致密性，进而更进一步的提高防尘效果。根据本专利技术的实施例，所述第一混合液中进一步包括有机硅氧烷和成膜剂中的至少一种。根据本专利技术的实施例，所述无机氧化物包括氧化硅、氧化钛、氧化锌和氧化锡中的至少一种；任选地，所述有机硅氧烷选自甲基三乙氧基硅烷、二甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。根据本专利技术的实施例，基于所述第一混合液和所述第二混合液的总质量，按质量百分数计算，包括：所述前驱体0.1％～10％；所述成膜剂0～5％；所述水解催化0.1％～1％；所述有机溶剂80％～99％；所述有机硅氧烷0.02％～1％；水0.1％～10％。根据本专利技术的实施例，所述第三混合液的反应条件包括以下至少之一：所述第三混合液的pH为2～6；反应温度为20℃～80℃；反应时间为1小时～24小时。根据本专利技术的实施例，所述分散粒子的粒径为10纳米～500纳米，优选地，所述分散粒子的粒径为50纳米～200纳米。根据本专利技术的实施例，所述溶胶的固含量为1％～50％。根据本专利技术的实施例，所述方法进一步包括：将所述溶胶、助溶剂、润湿剂和附着力促进剂混合，以便得到所述防尘涂料组合物。根据本专利技术的实施例，基于所述防尘涂料组合物的总质量，按质量百分数计算，包括：所述溶胶1％～50％；所述助溶剂48.5％～99％；所述润湿剂0.01％～1％；所述附着力促进剂0.01％～1％。在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种防尘涂料组合物。根据本专利技术的实施例，所述防尘涂料组合物是前面所述的方法制备得到的。由此，所述防尘涂料组合物稳定性好、成膜性佳，可以使得利用该防尘涂料组合物制备的防尘涂层具有较好的致密性、稳定性和附着力，进而在提高防尘效果的同时，保证该防尘涂层在各种需防尘、防污的条件下工作时，依然具有优异的稳定性和强有力的粘附力，进而保证其较长的使用年限；且上述溶胶中的分散粒子使得制备的防尘涂层具有微纳结构，防尘涂层表面的微纳结构可以减小粉尘与防尘涂层表面的接触面积，降低粉尘在防尘涂层上的粘附力，进而降低粉尘在防尘涂层表面上的堆积；上述防尘涂料组合物的固化温度较低，便于制备防尘涂层，降低成本；此外，溶胶中的分散粒子的表面具有大量的羟基，不仅可以提高防尘涂料组合物以及最终制备得到的防尘涂层的亲水性，使得防尘涂层更易清洗，而且部分羟基之间发生脱水反应(以氧化钛溶胶为例，分散粒子氧化钛表面的Ti-OH基团之间相互脱水生成Ti-O-Ti结构)，从而提高最终制备的防尘涂层的致密性，进而更进一步的提高防尘效果。在本专利技术的又一方面，本专利技术提供了一种防尘涂层。根据本专利技术的实施例，所述防尘涂层是由前面所述的防尘涂料组合物制备得到的，所述防尘涂层具有微纳结构。该防尘涂层性能较佳、性质稳定、寿命较长，可以应用于各种需要防尘、抗污的环境中；且防尘涂层具有微纳结构，防尘涂层表面的微纳结构可以减小粉尘与防尘涂层表面的接触面积，降低粉尘在防尘涂层上的粘附力，进而降低粉尘在防尘涂层表面上的堆积，在一些实施例中，采用标准灰模拟防尘实验，防尘效率可以达到80％以上；当该防尘涂层应用于空调等家电中的部分结构时，可以大大降低那些结构的积尘量，进而延长家电的清洗周期，以及提高家电的工作效率。根据本专利技术的实施例，所述防尘涂层满足以下条件至少之一：所述微纳结构中的凸起的高度为10纳米～500纳米；所述凸起之间的间距为10纳米～500纳米；所述防尘涂层的厚度为10纳米～3微米。在本专利技术的又一方面，本专利技术提供了一种家用电器。根据本专利技术的实施例，包括前面所述的防尘涂层。由此，该家用电器的积尘量少，进而不仅可以延长清洗周期，还可以提高家用电器的工作效率。附图说明图1是本专利技术一个实施例中制备溶胶的方法流程图。图2是实施例1、对比例1和对比例2中防尘涂层的AF本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备防尘涂料组合物的方法，其特征在于，包括制备溶胶的步骤，所述溶胶中的分散粒子为无机氧化物，/n其中，制备所述溶胶的步骤包括：/n将所述溶胶的前驱体、水解催化剂和一部分有机溶剂混合，搅拌，以便得到第一混合液；/n将另一部分所述有机溶剂和水混合，搅拌，以便得到第二混合液；/n将所述第二混合液和所述第一混合液混合，以便得到第三混合液；/n所述第三混合液在一定温度下反应一定时间，以便得到所述溶胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备防尘涂料组合物的方法，其特征在于，包括制备溶胶的步骤，所述溶胶中的分散粒子为无机氧化物，
其中，制备所述溶胶的步骤包括：
将所述溶胶的前驱体、水解催化剂和一部分有机溶剂混合，搅拌，以便得到第一混合液；
将另一部分所述有机溶剂和水混合，搅拌，以便得到第二混合液；
将所述第二混合液和所述第一混合液混合，以便得到第三混合液；
所述第三混合液在一定温度下反应一定时间，以便得到所述溶胶。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一混合液中进一步包括有机硅氧烷和成膜剂中的至少一种。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无机氧化物包括氧化硅、氧化钛、氧化锌和氧化锡中的至少一种；
任选地，所述有机硅氧烷选自甲基三乙氧基硅烷、二甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述第一混合液和所述第二混合液的总质量，按质量百分数计算，包括：





5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三混合液的反应条件包括以下至少之一：
所述第三混合液...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘奕燎，熊玉明，李焕新，瞿金清，王磊，
申请(专利权)人：广东美的白色家电技术创新中心有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44