System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法技术_技高网
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一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法技术

技术编号:42649663 阅读:10 留言:0更新日期:2024-09-06 01:43
本发明专利技术涉及有机硅涂层技术领域,具体涉及一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法。通过溶胶‑凝胶法在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,再结合浸涂工艺获得具有三维交联网络的有机硅涂层;在阳离子热引发剂CTI‑200的作用下,乙烯基环氧化合物中的环氧基开环后形成的‑OH进一步与基材上的硅羟基反应生成Si‑O‑Si键,使涂层具有良好的铅笔硬度和耐磨性能;同时,由于聚甲基氢硅氧烷中的Si‑CH<subgt;3</subgt;和烯基长碳链化合物的协同作用以及笼型聚倍半硅氧烷的三维笼状结构,形成功能性三维网状结构,使得涂层具有防指纹性能。本发明专利技术方法简易可行、成本低、可规模化生产,提供了一种全新的透明、坚固和防指纹性能的有机硅涂层,提高了涂层在显示触摸屏等领域的适用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机硅涂层,具体涉及一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法


技术介绍

1、近年来,随着信息技术的发展与生活质量的提升,电子智能设备得到了迅速普及,并加速了人机交互的转变;在使用过程中指纹、灰尘等污染物往往极易在其表面聚集;其中,指纹是影响屏幕功能、美观与卫生的关键因素。同时,屏幕表面易受外界环境因素(如刮擦和紫外线照射)影响,从而降低触摸屏乃至设备的整体使用寿命;因此,对人机交互触摸屏玻璃进行耐磨、防污和防指纹涂层改性十分必要。有机硅材料同时具有无机材料和有机材料的特性,可通过溶胶-凝胶法合成出透明防污的硬质涂层,而硬质涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性,是电子和光学器件表面改性的重要途径。因此,通过功能化改性开发出兼具透明、坚固和防指纹的有机硅涂层成为目前亟待解决的技术问题。

2、众所周知,具有良好液体排斥能力的表面在日常生活和工业生产中具有广阔的应用前景,包括传热、液滴收集、蒸馏、液滴转移、自清洁、防污等。一般来说,这些抗润湿表面是由低表面能材料和工程表面微观结构相结合而产生的;然而,具有微纳米结构的超疏水表面通常具有较差的耐久性,并且会降低光学材料或器件的透明度。aizenberg等人在猪笼草的启发下制备的滑动液体注入多孔表面(slips)虽然具有良好的透明度和化学惰性,但是复杂的多孔结构、润滑剂的分泌速度和损耗、制造复杂且耗时以及其光滑性能的不稳定性,进一步缩短了涂层的使用寿命。氟碳化合物(-cf)(如全氟聚醚、聚四氟乙烯和氟硅烷)具有低表面能和疏油特性,尽管-cf基团在降低涂层表面能方面非常有效,但其低降解性和在生态系统中的持久性导致它在许多国家被禁用;与此同时,氟硅烷的生产工艺具有一定难度,导致市场上大部分氟硅烷原料价格昂贵。

3、鉴于此,本专利技术通过独特的溶胶-凝胶技术和浸涂工艺制备了具有三维交联网络的透明、坚固和防指纹有机硅涂层,实现了耐磨性、防指纹和防污性能,大大提高了涂层在显示触摸屏等领域的适用性。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,以解决现有技术中的涂层材料在显示触摸屏等领域适用性差的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,包括以下步骤:

3、s1、pvle有机硅溶胶的制备

4、将聚甲基氢硅氧烷、笼型聚倍半硅氧烷、烯基长碳链化合物以及乙烯基环氧化合物于溶剂中混合均匀,而后加入karstedt催化剂进行反应,得到pvle有机硅溶胶;

5、s2、pvle-i-200有机硅溶胶的制备

6、向s1制备的pvle有机硅溶胶中加入封闭型磷酸盐阳离子引发剂cti-200,反应后得到pvle-i-200有机硅溶胶;

7、s3、pvle-i-200有机硅涂层的涂覆

8、将s2所得pvle-i-200有机硅溶胶在基材上进行涂覆,得涂覆有机硅涂层的基材;

9、s4、pvle-i-200有机硅涂层的固化

10、对s3所得涂覆有机硅涂层的基材进行固化,得有机硅涂层材料。

11、进一步地,所述的s1中,笼型聚倍半硅氧烷包括有八乙烯基poss、八(3-丁烯基)poss以及八(4-戊烯基)poss。

12、进一步地,所述的s1中,烯基长碳链化合物包括有丙烯酸十二酯;长链乙烯基poss,[(ch2=ch-(ch2)n)sio1.5]8,其中n≥10;长链烯基硅烷,ch2=ch-(ch2)n-si(or)3,其中r为甲氧基或乙氧基,n≥7;长链乙烯基聚硅氧烷,ch2=ch-(ch2)n-[si(ch3)2o]m-si(ch3)2-(ch2)n-ch=ch2,其中,m≥10,n≥1;长链烯烃,ch2=ch-(ch2)n-ch3,其中n≥7。

13、进一步地,所述的长链烯基硅烷包括有1-癸烯基三甲氧基硅烷;长链乙烯基聚硅氧烷包括有乙烯基封端聚二甲基硅氧烷;长链烯烃包括有1-癸烯。

14、进一步地,所述的s1中,乙烯基环氧化合物包括有乙烯基环己烷氧化物以及环氧乙烯基硅烷。

15、进一步地,所述的乙烯基环己烷氧化物包括有1,2-环氧-4-乙烯基环己烷以及1,2-环氧-4-(5-乙烯基戊基)环己烷。

16、进一步地,所述的s1中,溶剂包括有四氢呋喃、甲苯、二甲苯、乙苯、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲亚砜、氯苯、二氯苯以及n-甲基吡咯烷酮。

17、进一步地,所述的s3中,基材包括有玻璃、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、羟基化聚酯薄膜、硅胶以及羟基化纳米材料涂层。

18、进一步地,所述的s3中,在涂层涂覆之前,对基材超声清洗后烘干,采用浸渍涂覆法进行有机硅涂层的涂覆。

19、进一步地,所述的s4中,把涂覆有机硅涂层的基材转移到真空烘箱中,真空干燥以除去挥发性溶剂。

20、本专利技术的有益效果:

21、在karstedt催化剂存在下,通过硅氢加成反应将pmhs、vposs、la和evch合理组合,得到了一种环境友好的透明、疏水、坚固、抗紫外和防污的有机硅涂层溶胶。引入cti-200引发剂后,采用浸涂法制备了多功能涂料。制备的有机硅涂层具有优异的可见光透明性,平均透光率约为92%。由于pmhs中大量的si-ch3和la中的长碳链,以及vposs三维笼状结构提供的多重交联点,pvle-i-200涂层实现了疏水性、疏油性、优异的附着力、耐磨性和抗紫外老化性能;此外,pvle-i-200涂层还具有抗指纹和抗污性能,大大提高了镀膜玻璃在实际应用中的适用性。

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【技术保护点】

1.一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于:所述的S1中,笼型聚倍半硅氧烷包括有八乙烯基POSS、八(3-丁烯基)POSS以及八(4-戊烯基)POSS。

3.根据权利要求1所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于:所述的S1中,烯基长碳链化合物包括有丙烯酸十二酯;长链乙烯基POSS,[(CH2=CH-(CH2)n)SiO1.5]8,其中n≥10;长链烯基硅烷,CH2=CH-(CH2)n-Si(OR)3,其中R为甲氧基或乙氧基,n≥7;长链乙烯基聚硅氧烷,CH2=CH-(CH2)n-[Si(CH3)2O]m-Si(CH3)2-(CH2)n-CH=CH2,其中,m≥10,n≥1;长链烯烃,CH2=CH-(CH2)n-CH3,其中n≥7。

4.根据权利要求3所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于:所述的长链烯基硅烷包括有1-癸烯基三甲氧基硅烷;长链乙烯基聚硅氧烷包括有乙烯基封端聚二甲基硅氧烷;长链烯烃包括有1-癸烯。

5.根据权利要求1所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于:所述的S1中,乙烯基环氧化合物包括有乙烯基环己烷氧化物以及环氧乙烯基硅烷。

6.根据权利要求5所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于:所述的乙烯基环己烷氧化物包括有1,2-环氧-4-乙烯基环己烷以及1,2-环氧-4-(5-乙烯基戊基)环己烷。

7.根据权利要求1所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于:所述的S1中,溶剂包括有四氢呋喃、甲苯、二甲苯、乙苯、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲亚砜、氯苯、二氯苯以及N-甲基吡咯烷酮。

8.根据权利要求1所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于:所述的S3中,基材包括有玻璃、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、羟基化聚酯薄膜、硅胶以及羟基化纳米材料涂层。

9.根据权利要求1所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于:所述的S3中,在涂层涂覆之前,对基材超声清洗后烘干,采用浸渍涂覆法进行有机硅涂层的涂覆。

10.根据权利要求1所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于:所述的S4中,把涂覆有机硅涂层的基材转移到真空烘箱中,真空干燥以除去挥发性溶剂。

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【技术特征摘要】

1.一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于:所述的s1中,笼型聚倍半硅氧烷包括有八乙烯基poss、八(3-丁烯基)poss以及八(4-戊烯基)poss。

3.根据权利要求1所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于:所述的s1中,烯基长碳链化合物包括有丙烯酸十二酯;长链乙烯基poss,[(ch2=ch-(ch2)n)sio1.5]8,其中n≥10;长链烯基硅烷,ch2=ch-(ch2)n-si(or)3,其中r为甲氧基或乙氧基,n≥7;长链乙烯基聚硅氧烷,ch2=ch-(ch2)n-[si(ch3)2o]m-si(ch3)2-(ch2)n-ch=ch2,其中,m≥10,n≥1;长链烯烃,ch2=ch-(ch2)n-ch3,其中n≥7。

4.根据权利要求3所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方法,其特征在于:所述的长链烯基硅烷包括有1-癸烯基三甲氧基硅烷;长链乙烯基聚硅氧烷包括有乙烯基封端聚二甲基硅氧烷;长链烯烃包括有1-癸烯。

5.根据权利要求1所述的一种具有三维交联网络有机硅涂层材料的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员:米皓阳顾瑞星韩健刘春太
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:

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