【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及遮阳材料，尤其涉及一种具有自清洁功能的遮阳网及其制备方法。
技术介绍
1、在现代农业、园艺及户外休闲领域，遮阳网作为一种重要的遮阳、降温、防尘工具，被广泛应用。然而，传统的遮阳网在使用过程中，由于长期暴露于户外环境，容易积累灰尘、污垢，不仅影响其遮阳效果和美观度，还可能成为病菌、昆虫的滋生地，对农作物和人体健康构成潜在威胁。因此，开发具有自清洁功能的遮阳网成为当前研究的重要方向。
2、现有技术中的不足：
3、清洁维护困难：传统遮阳网需要定期人工清洗，不仅费时费力，还可能因清洗不当导致遮阳网损坏，增加使用成本。
4、自清洁效果有限：市场上一些自称具有自清洁功能的遮阳网，往往仅依赖于简单的疏水涂层或光催化材料，自清洁效果有限，难以满足长期使用的需求。
5、涂层牢固度不足：部分遮阳网在涂覆自清洁涂层后，由于涂层与基材之间的结合力不强，容易出现涂层脱落、龟裂等现象，影响使用寿命。
6、功能单一：传统遮阳网往往只注重遮阳效果，忽视了其他功能如防尘、防菌、防虫等，难以满足多元化需求。
7、因此，我们提出了一种具有自清洁功能的遮阳网及其制备方法用于解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种具有自清洁功能的遮阳网及其制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种具有自清洁功能的遮阳网，包括如下重量份数的各组分：
4、作为优选的技术方案：
5、如上所述的一种具有自清洁功能的遮阳网，包括如下重量份数的各组分：聚乙烯纤维基材50份、氟碳聚合物层6份、树脂层9份、纳米二氧化钛光催化剂4份、光催化剂辅助组分0.8份、超疏水涂层5份、自组装单层膜0.6份、交联剂1.9份。
6、如上所述的一种具有自清洁功能的遮阳网，所述聚乙烯纤维基材的纤维直径在0.2mm～0.5mm，聚乙烯纤维基材表面经过电晕处理或等离子体处理，所述氟碳聚合物层选用聚偏氟乙烯(pvdf)作为主要氟碳聚合物成分，厚度为5μm～15μm，氟碳聚合物层具有微纳米级的粗糙结构，所述超疏水涂层由氟硅烷和具有粗糙结构的二氧化硅组成，所述树脂层采用改性有机硅树脂，厚度在3μm～8μm，树脂层作为中间层，连接基材和功能性涂层，所述自组装单层膜选用具有羧基的分子，通过自组装技术在基材表面形成有序的单层膜，自组装单层膜的厚度在1nm～5nm，所述交联剂为环氧树脂类交联剂。
7、如上所述的一种具有自清洁功能的遮阳网，所述纳米二氧化钛光催化剂采用锐钛矿型纳米二氧化钛，粒径在10nm～30nm，纳米二氧化钛光催化剂与水的接触角大于150°，滚动角小于10°，采用溶胶-凝胶法制备；所述光催化剂辅助组分包括柠檬酸钠及乙酸钠，柠檬酸钠与可溶性锌盐的摩尔比为1：10～3：20，乙酸钠与可溶性锌盐的摩尔比为25：10～40：20。
8、如上所述的一种具有自清洁功能的遮阳网，所述聚乙烯纤维基材的表面设计纳米级别的凹凸结构，凹凸结构有助于形成超疏水表面，当雨水落在遮阳网上时，能够迅速形成水珠并滚落，带走表面的灰尘和污垢，和/或聚乙烯纤维基材的表面设计模拟荷叶表面的蜡质层和乳突结构的自清洁表面的微纳结构；所述氟碳聚合物与具有超疏水性的纳米颗粒结合，形成纳米复合涂层，纳米复合涂层不仅具有氟碳聚合物的低表面能特性，还通过纳米颗粒的粗糙结构增强了超疏水性；利用化学方法在氟碳聚合物层表面形成有序的自组装单层膜，自组装单层膜能够调节表面能，提高与纳米颗粒的结合力；所述纳米二氧化钛光催化剂采用一维或二维的二氧化钛纳米结构作为光催化剂，对二氧化钛进行掺杂改性，掺入氮、硫元素，以拓宽其光吸收范围，提高在可见光下的光催化活性。
9、本专利技术的第二方面给出了一种具有自清洁功能的遮阳网的制备方法，包括以下步骤：
10、s1：选取聚乙烯纤维作为基材，对纤维表面进行粗糙化处理，采用低温等离子体技术，通过调整气体成分和处理时间，在纤维表面刻蚀出微米至纳米级别的凹凸结构;
11、s2：利用化学气相沉积法在粗糙化后的聚乙烯纤维基材表面沉积一层薄的硅烷偶联剂层，硅烷偶联剂的一端与聚乙烯纤维表面的羟基反应形成共价键，另一端则带有可反应的官能团，为后续涂层的牢固结合提供活性位点；
12、s3：在功能化后的纤维表面，采用溶液浸渍法均匀涂覆一层氟碳聚合物溶液；
13、s4：在氟碳聚合物层之上，利用静电喷涂技术沉积一层树脂层；
14、s5：采用溶胶-凝胶法合成纳米二氧化钛颗粒，并通过超声波分散技术将其均匀分散在水性溶剂中，随后，利用旋涂法将纳米二氧化钛溶胶涂覆在树脂层上，旋涂过程中，通过调整转速和时间，控制纳米颗粒在纤维表面的分布密度和均匀性，最后，在高温下进行热处理，使纳米二氧化钛颗粒在纤维表面牢固结合，并形成具有高光催化活性的晶体结构；
15、s6：在纳米二氧化钛光催化剂层之上，构建超疏水涂层，首先，在纳米二氧化钛表面修饰一层低表面能物质，然后通过自组装技术在其表面形成一层致密的自组装单层膜；
16、s7：加入交联剂，交联剂通过化学反应在各涂层之间形成共价键或离子键，从而将整个涂层体系牢固地锁合在一起；
17、s8：完成上述所有涂层构建后，对遮阳网进行充分的清洗和干燥处理，得到具有自清洁功能的遮阳网。
18、作为优选的技术方案：
19、如上所述的一种具有自清洁功能的遮阳网的制备方法，所述s1中，选取聚乙烯纤维作为基材，对纤维表面进行粗糙化处理，采用低温等离子体技术，气体成分为氩气与氧气混合，比例为ar∶o2＝4∶1，处理时间为30～60秒，功率设定为100～200w，在纤维表面刻蚀出微米至纳米级别的凹凸结构。
20、如上所述的一种具有自清洁功能的遮阳网及其制备方法，所述s1中，凹凸结构设计成波纹状，在凹凸结构的基础上，通过化学刻蚀或物理沉积方法，在纤维表面形成类似荷叶表面的乳突状结构。
21、如上所述的一种具有自清洁功能的遮阳网及其制备方法，所述s5中，采用溶胶-凝胶法合成纳米二氧化钛颗粒，并通过超声波分散技术将其均匀分散在水性溶剂中，纳米二氧化钛颗粒浓度调整为1％～3％，超声波分散时间为30～60分钟，随后，利用旋涂法将纳米二氧化钛溶胶涂覆在树脂层上，旋涂转速设定为500～1000rpm，旋涂时间30～60秒，控制纳米颗粒在纤维表面的分布密度和均匀性，最后，在高温下进行热处理，使纳米二氧化钛颗粒在纤维表面牢固结合，热处理温度为400～500℃，持续时间1～2小时，并形成具有高光催化活性的晶体结构。
22、如上所述的一种具有自清洁功能的遮阳网及其制备方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有自清洁功能的遮阳网，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：聚乙烯纤维基材40～60份、氟碳聚合物层3～7份、树脂层8～12份、纳米二氧化钛光催化剂2～4份、光催化剂辅助组分0.5～1.5份、超疏水涂层3～7份、自组装单层膜0.3～0.7份、交联剂1.5～2.5份。
2.根据权利要求1所述的一种具有自清洁功能的遮阳网，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：聚乙烯纤维基材50份、氟碳聚合物层6份、树脂层9份、纳米二氧化钛光催化剂4份、光催化剂辅助组分0.8份、超疏水涂层5份、自组装单层膜0.6份、交联剂1.9份。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有自清洁功能的遮阳网，其特征在于，所述聚乙烯纤维基材的纤维直径在0.2mm～0.5mm，聚乙烯纤维基材表面经过电晕处理或等离子体处理，所述氟碳聚合物层选用聚偏氟乙烯(PVDF)作为主要氟碳聚合物成分，厚度为5μm～15μm，氟碳聚合物层具有微纳米级的粗糙结构，所述超疏水涂层由氟硅烷和具有粗糙结构的二氧化硅组成，所述树脂层采用改性有机硅树脂，厚度在3μ m～8μ m，树脂层作为中间层，连接基材和功能性涂层，
4.根据权利要求1或2所述的一种具有自清洁功能的遮阳网，其特征在于，所述纳米二氧化钛光催化剂采用锐钛矿型纳米二氧化钛，粒径在10nm～30nm，纳米二氧化钛光催化剂与水的接触角大于150°，滚动角小于10°，采用溶胶-凝胶法制备；所述光催化剂辅助组分包括柠檬酸钠及乙酸钠，柠檬酸钠与可溶性锌盐的摩尔比为1：10～3：20，乙酸钠与可溶性锌盐的摩尔比为25：10～40：20。
5.根据权利要求1所述的一种具有自清洁功能的遮阳网，其特征在于，所述聚乙烯纤维基材的表面设计纳米级别的凹凸结构，凹凸结构有助于形成超疏水表面，当雨水落在遮阳网上时，能够迅速形成水珠并滚落，带走表面的灰尘和污垢，和/或聚乙烯纤维基材的表面设计模拟荷叶表面的蜡质层和乳突结构的自清洁表面的微纳结构；
6.一种根据权利要求1～5任一项所述的具有自清洁功能的遮阳网的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种具有自清洁功能的遮阳网的制备方法，其特征在于，所述S1中，选取聚乙烯纤维作为基材，对纤维表面进行粗糙化处理，采用低温等离子体技术，气体成分为氩气与氧气混合，比例为Ar：02＝4：1，处理时间为30～60秒，功率设定为100～200W，在纤维表面刻蚀出微米至纳米级别的凹凸结构。
8.根据权利要求6所述的一种具有自清洁功能的遮阳网的制备方法，其特征在于，所述S1中，凹凸结构设计成波纹状，在凹凸结构的基础上，通过化学刻蚀或物理沉积方法，在纤维表面形成类似荷叶表面的乳突状结构。
9.根据权利要求6所述的一种具有自清洁功能的遮阳网的制备方法，其特征在于，所述S5中，采用溶胶-凝胶法合成纳米二氧化钛颗粒，并通过超声波分散技术将其均匀分散在水性溶剂中，纳米二氧化钛颗粒浓度调整为1％～3％，超声波分散时间为30～60分钟，随后，利用旋涂法将纳米二氧化钛溶胶涂覆在树脂层上，旋涂转速设定为500～1000rpm，旋涂时间30～60秒，控制纳米颗粒在纤维表面的分布密度和均匀性，最后，在高温下进行热处理，使纳米二氧化钛颗粒在纤维表面牢固结合，热处理温度为400～500℃，持续时间1～2小时，并形成具有高光催化活性的晶体结构。
10.根据权利要求6所述的一种具有自清洁功能的遮阳网的制备方法，其特征在于，所述S6中，在纳米二氧化钛光催化剂层之上，构建超疏水涂层，首先，在纳米二氧化钛表面修饰一层低表面能物质，低表面能物质采用氟硅烷，氟硅烷溶液浓度为0.1％～0.5％，然后通过自组装技术在其表面形成一层致密的自组装单层膜，自组装时间为1～2小时，温度控制在20～30℃。
...【技术特征摘要】
1.一种具有自清洁功能的遮阳网，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：聚乙烯纤维基材40～60份、氟碳聚合物层3～7份、树脂层8～12份、纳米二氧化钛光催化剂2～4份、光催化剂辅助组分0.5～1.5份、超疏水涂层3～7份、自组装单层膜0.3～0.7份、交联剂1.5～2.5份。
2.根据权利要求1所述的一种具有自清洁功能的遮阳网，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：聚乙烯纤维基材50份、氟碳聚合物层6份、树脂层9份、纳米二氧化钛光催化剂4份、光催化剂辅助组分0.8份、超疏水涂层5份、自组装单层膜0.6份、交联剂1.9份。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有自清洁功能的遮阳网，其特征在于，所述聚乙烯纤维基材的纤维直径在0.2mm～0.5mm，聚乙烯纤维基材表面经过电晕处理或等离子体处理，所述氟碳聚合物层选用聚偏氟乙烯(pvdf)作为主要氟碳聚合物成分，厚度为5μm～15μm，氟碳聚合物层具有微纳米级的粗糙结构，所述超疏水涂层由氟硅烷和具有粗糙结构的二氧化硅组成，所述树脂层采用改性有机硅树脂，厚度在3μ m～8μ m，树脂层作为中间层，连接基材和功能性涂层，所述自组装单层膜选用具有羧基的分子，通过自组装技术在基材表面形成有序的单层膜，自组装单层膜的厚度在1nm～5nm，所述交联剂为环氧树脂类交联剂。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有自清洁功能的遮阳网，其特征在于，所述纳米二氧化钛光催化剂采用锐钛矿型纳米二氧化钛，粒径在10nm～30nm，纳米二氧化钛光催化剂与水的接触角大于150°，滚动角小于10°，采用溶胶-凝胶法制备；所述光催化剂辅助组分包括柠檬酸钠及乙酸钠，柠檬酸钠与可溶性锌盐的摩尔比为1：10～3：20，乙酸钠与可溶性锌盐的摩尔比为25：10～40：20。
5.根据权利要求1所述的一种具有自清洁功能的遮阳网，其特征在于，所述聚乙烯纤维基材的表面设计纳米级别的凹凸结构，凹凸结构有助于形成超疏水表面，当雨水落在...
【专利技术属性】
技术研发人员：卜晨，储信忠，
申请(专利权)人：常州市森迈网业有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。