一种防挂壁容器桶用疏水涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防挂壁容器桶用疏水涂层及其制备方法；所述疏水涂层所需材料包括，以重量计：基体树脂40

【技术实现步骤摘要】
一种防挂壁容器桶用疏水涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及疏水涂层
，具体为一种防挂壁容器桶用疏水涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]疏水涂层因其表面特殊的润湿性常用于自清洁、油水分离等领域。但随着科技的发展，对于疏水涂层的要求也越来越高，需要其具有耐腐蚀、耐高温、耐热、与基体材料附着力好等等。
[0003]常用的涂层基体树脂有有机硅树脂、环氧树脂等等，但是疏水性物质往往只能避免水分子的进入，而不能去除涂层表面的有机物质，为了提高涂层的自清洁性，常常会在涂层中加入二氧化钛光催化剂，利用紫外线去除涂层表面粘附的油性污染物，但是紫外线的含量在太阳光中仅有5％，因此在疏水涂层中加入二氧化钛效果并不理想。
[0004]而且在涂层中加入无机物会降低涂层与基材之间的附着力，涂层易脱落，降低涂层耐磨性以及疏水性。因此，需要改进疏水涂层的制备方法来解决以上问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种防挂壁容器桶用疏水涂层及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种防挂壁容器桶用疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1：将邻醛基苯硼酸和双氨基丙基封端的聚二甲基硅氧烷溶于无水乙醇溶液中，反应2
‑
3天后，降温至
‑5‑
0℃，与硼氢化钠混合均匀，旋蒸后，加入二氯甲烷，萃取、干燥、旋蒸，即为交联聚二甲基硅氧烷；
>[0009]S2：在阔叶木浆板的水溶液中加入溴化钠、次氯酸钠和2,2,6,6
‑
四甲基哌啶氧化物，调节溶液pH值为9.5
‑
10，保持10
‑
20min，洗涤后，进行高压均质循环至透明状，即为纳米纤维素；将十八胺溶于无水乙醇溶液中，加入纳米纤维素后，调节溶液pH值为7
‑
8，洗涤，干燥，即为改性纤维素；
[0010]S3：将改性纤维素溶于苯乙烯中，加入油相和水相，超声反应1
‑
5min后，在60
‑
70℃继续反应8
‑
12h，洗涤、干燥后，溶于四氢呋喃溶液中，与交联聚二甲基硅氧烷混合均匀，即为纳米纤维素微球；
[0011]S4：将基体树脂、纳米纤维素微球、改性卤氧化铋、固化剂、溶剂混合均匀后，喷涂在容器桶上，干燥，即为疏水涂层。
[0012]较优化的方案，所述疏水涂层所需材料包括，以重量计：基体树脂40
‑
60份、纳米纤维素微球5
‑
30份、改性卤氧化铋1
‑
20份、固化剂1
‑
5份、溶剂50
‑
90份。
[0013]较优化的方案，所述基体树脂为环氧树脂、有机硅树脂、呋喃树脂中的一种或多种；所述固化剂为苯二甲胺、咪唑、间苯二胺中的一种或多种；所述溶剂为去离子水、无水乙
醇、丙酮、异丙醇中的一种或多种。
[0014]较优化的方案，改性卤氧化铋的制备方法为：将氯化钠的丙三醇溶液和五水合硝酸铋的丙三醇溶液混合均匀，在140
‑
160℃反应16h，冷却、洗涤、抽滤，干燥后溶于正己烷溶液中，与全氟癸基三乙氧基硅烷混合均匀，反应1
‑
3h后，干燥，即为改性卤氧化铋。
[0015]较优化的方案，步骤S3中，油相为二乙烯苯和偶氮二异丁腈；水相为纤维素和去离子水；油相和水相的质量比为1:4。
[0016]较优化的方案，纤维素的制备方法为：升温至40
‑
60℃，将阔叶木浆板与硫酸搅拌反应1
‑
2h，透析，调节溶液pH值，即为纤维素；纤维素长度为180
‑
190nm。
[0017]较优化的方案，步骤S2中，高压均质循环次数为10次，纳米纤维素长度为300
‑
320nm。
[0018]较优化的方案，步骤S2中，十八胺和纳米纤维素的质量比为3:1。
[0019]较优化的方案，涂层厚度为0.4
‑
0.8μm。
[0020]较优化的方案，根据以上任意一项所述的一种防挂壁容器桶用疏水涂层的制备方法制备的疏水涂层。
[0021]本申请制备了一种可以自修复的疏水涂层，首先利用氧化法制备了纳米纤维素，对其进行疏水改性，可以提高涂层的疏水性。控制高压循环次数，使纳米纤维素长度在300
‑
320nm之间，当纤维长度过长，会使纳米纤维素悬浮液以及颗粒度增大，降低涂层的疏水性，氧化法制备的纤维素在微球表面会形成凹槽，遇到水分时，液滴会在微球表面聚集，在液滴干燥过程中，短纤维会重新在微球表面生成粗糙的结构，保持涂层的疏水性。而纤维过长时，会阻止粗糙结构重新生成，以致于疏水性下降。同样，在使用乳化法制备纤维素微球时，水性中的纤维素使用了酸法制备，也是为了控制其长度在180
‑
190nm之间，提高涂层疏水性。使用纳米纤维素包覆聚苯乙烯，制备成复合微球，可以提高涂层的自清洁性，提高油相中纳米纤维素的含量，可以使微球的粒径下降，使微球表面富集纳米颗粒以及互相缠结的纳米纤维素，表面结构更加粗糙，将涂层转变为超疏水性。本申请继续加入了交联聚二甲基硅氧烷，使其少部分覆盖在纳米纤维素微球表面，降低了涂层的表面能和滚动角。同时交联聚二甲基硅氧烷会使涂层具有自修复性，当涂层表面受到破坏时，交联聚二甲基硅氧烷自身会发生氧化分解，使涂层转变为亲水性，但放置在室温环境下，交联聚二甲基硅氧烷会吸收环境中的水份，使极性基团迁移至涂层的内部，中间产物会移至氧化区域，继续降低涂层表面能，当涂层内部的水分子被逐渐挥发掉时，会重新生成交联聚二甲基硅氧烷，将涂层继续转变为疏水性，形成自修复的过程。
[0022]在涂层中加入纳米纤维素微球，可以提高涂层与容器桶之间的粘结性，提高了容器桶的表面粗糙度。避免使用无机纳米材料作为微球加入至涂料中，无机纳米材料虽然可以提高容器桶的表面粗糙度，但是无机纳米材料和容器桶的粘结性较差，易受到外界物质的冲击或者是手的触碰，都会导致涂层脱落。
[0023]最后，使用呋喃树脂和有机硅树脂进行共混，可以发生固化交联法应，涂层可以变为网状结构，并且呋喃与容器桶之间的粘结性较好，因此涂层不易脱落，因为涂层与容器桶之间的粘附力会导致腐蚀性物质不会进如到容器桶与涂层之间，提高了涂层的耐腐蚀性，会起到对容器桶的保护作用。继续加入可见光催化活性高的卤氧化铋，对其进行疏水改性，进一步提高涂层的疏水性，因为卤氧化铋具有很强的光催化活性，因此可以降解涂层表面
粘附的有机污染物，因此涂层不仅可以去除无机物，还可以去除有机污染物，使涂层具有双重自清洁性。
[0024]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术对涂层中的物质都进行了疏水改性，使涂层具有疏水性，加入纳米纤维素微球，可以使涂层具有疏水性、自修复性以及耐腐蚀性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防挂壁容器桶用疏水涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将邻醛基苯硼酸和双氨基丙基封端的聚二甲基硅氧烷溶于无水乙醇溶液中，反应2
‑
3天后，降温至
‑5‑
0℃，与硼氢化钠混合均匀，旋蒸后，加入二氯甲烷，萃取、干燥、旋蒸，即为交联聚二甲基硅氧烷；S2：在阔叶木浆板的水溶液中加入溴化钠、次氯酸钠和2,2,6,6
‑
四甲基哌啶氧化物，调节溶液pH值为9.5
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10，保持10
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20min，洗涤后，进行高压均质循环至透明状，即为纳米纤维素；将十八胺溶于无水乙醇溶液中，加入纳米纤维素后，调节溶液pH值为7
‑
8，洗涤，干燥，即为改性纤维素；S3：将改性纤维素溶于苯乙烯中，加入油相和水相，超声反应1
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5min后，在60
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70℃继续反应8
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12h，洗涤、干燥后，溶于四氢呋喃溶液中，与交联聚二甲基硅氧烷混合均匀，即为纳米纤维素微球；S4：将基体树脂、纳米纤维素微球、改性卤氧化铋、固化剂、溶剂混合均匀后，喷涂在容器桶上，干燥，即为疏水涂层。2.根据权利要求1所述的一种防挂壁容器桶用疏水涂层的制备方法，其特征在于：所述疏水涂层所需材料包括，以重量计：基体树脂40
‑
60份、纳米纤维素微球5
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30份、改性卤氧化铋1
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20份、固化剂1
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5份、溶剂50
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90份。3.根据权利要求2所述的一种防挂壁容器桶用疏水涂层的制备方法，其特征在于：所述基体树脂为环...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永兴，季勇，
申请(专利权)人：江阴卓普新型包装材料有限公司，
类型：发明
国别省市：