【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂层及其制备方法。
技术介绍
1、目前报道的亲水涂层主要包括基于二氧化硅的亲水涂层、基于二氧化钛光催化作用的亲水涂层、基于涂覆表面活性剂或水溶性高分子的亲水表面涂层。单一组分的二氧化钛亲水涂层撤去紫外灯照射后，不再呈现亲水性。涂覆表面活性剂的亲水表面涂层，其表面活性剂容易流失，不耐擦拭和溶剂。有机高分子亲水涂层遇水溶胀，硬度和耐磨损性差。二氧化硅亲水涂层具有显著的亲水性能，但是涂层的机械强度不足是限制其实际应用的一个关键因素，在使用过程中容易出现磨损，特别是在摩擦较大的环境中，这会导致其功能逐渐失效，且柔韧性较差。且二氧化硅亲水涂层的制备过程往往较为复杂，需要精确调控多个参数，制备方法甚至涉及高温热处理、蚀刻等繁琐步骤，增加了成型难度和成本。
2、在亲水的有机涂层表面构筑粗糙结构，结合无机组分赋予的高硬度和研磨性，制备得到的有机无机复合涂层呈现出优异的超亲水性和稳定性，但两相之间的亲和力和相容性问题仍然需要进一步探索和改进。
技术实现思路
1、本专利技术要解决现有亲水涂层存在稳定性较差，制备工艺复杂的问题，进而提供一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层及其制备方法。
2、一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层，它按质量份数由100份含有羟基和羧基侧基的水性共聚酯乳液、2份～35份水性树脂体系固化剂、5份～30份异丙醇及2份～5份纳米硫酸钡制备而成。
3、一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层的制备方法，它是按以下步骤进行的：
4、一
5、按质量份数称取100份含有羟基和羧基侧基的水性共聚酯乳液、2份～35份水性树脂体系固化剂、5份～30份异丙醇及2份～5份纳米硫酸钡，然后高速搅拌至混合均匀，得到水性乳液；
6、二、涂覆：
7、将水性乳液涂覆在温度为40℃～80℃的基材上，最后烘干，得到涂覆层；
8、三、静电处理：
9、利用电晕辊对涂覆层进行静电表面处理，得到静电处理后的涂层；
10、四、固化处理：
11、在温度为130℃～150℃的条件下，将静电处理后的涂层固化20min～60min，得到一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层。
12、本专利技术的有益效果是：
13、本专利技术以含有羟基和羧基侧基的共聚酯水性乳液、水性树脂体系固化剂、异丙醇、纳米硫酸钡制备用于柔性基材的耐久性超亲水涂层。其中水性树脂体系固化剂为三聚氰胺树脂类固化剂、封闭型异氰酸酯固化剂或多胺类环氧固化剂。异丙醇作为消泡剂及流平剂，通过调节异丙醇用量调节水性乳液表面张力及在基材上的铺展性。本专利技术可制备得到适用于多种基材的透明亲水涂层，如马口铁片、不锈钢基材、硅酸盐玻璃、pet薄膜等，且具有优异的附着力和柔韧性，尤其适用于pet薄膜等柔性基材。此外，涂层具有优异的耐久性，在多种使用环境和老化条件下，仍然能够保持优异的亲水性。
14、相比于文献报道中的二氧化硅涂层、二氧化钛涂层及传统的有机高分子亲水涂层等三类亲水涂层制备方案，本专利技术制备工艺简单，且制备的亲水涂层，具有优异的柔韧性、附着力，通过调节共聚酯水性乳液、固化剂和异丙醇的比例，利用表面张力对乳液粒子组装结构的调节作用进而调控涂层表面粗糙度，在不添加额外的亲水性助剂和填料的情况下即可实现优异的亲水性，且不需要紫外光照，也避免了现有有机高分子亲水涂层不耐擦拭、遇水溶胀、耐磨损性差等缺陷。通过添加三聚氰胺树脂类固化剂、封闭型异氰酸酯固化剂、多胺类环氧固化剂中的一种，实现乳液中共聚酯分子链的交联，从而提高亲水涂层的耐久性和稳定性，避免一般有机高分子亲水涂层不耐擦拭、遇水溶胀、耐磨损性差等缺陷。电晕处理在初步成型的涂层表面产生高压电晕放电，形成低温等离子体，使涂层表面产生游离基反应，表面变粗糙并增加其对极性液体的润湿性。这些等离子体由电击和渗透进入被处理的表面，破坏其分子结构，进而将被处理的表面分子氧化和极化，提高表面能，增加涂层表面的附着能力。
15、出乎意料的是，本专利技术制备得到的超亲水涂层，在表现出优异的亲水性、透光率和柔韧性的同时，也表现出减反增透性能，涂敷在玻璃和pet薄膜等透明基材上时，表现出更高的透光率，这可能是由于涂层具有介于空气和基材之间的折光指数，构成空气-涂层-基材三层光介质，利用涂层上、下表面反射光的光程差符合相消干涉条件来减少反射，从而增强透射。纳米硫酸钡的引入，在提高耐摩擦性和耐久性的同时，提高涂层表面粗糙度，基于wenzel方程，进一步提高涂层亲水性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层，其特征在于它按质量份数由100份含有羟基和羧基侧基的水性共聚酯乳液、2份～35份水性树脂体系固化剂、5份～30份异丙醇及2份～5份纳米硫酸钡制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层，其特征在于所述的含有羟基和羧基侧基的水性共聚酯乳液的固含量为20wt％～40wt％。
3.根据权利要求1所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层，其特征在于所述的水性树脂体系固化剂为三聚氰胺树脂类固化剂、封闭型异氰酸酯固化剂或多胺类环氧固化剂。
4.根据权利要求1所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层，其特征在于所述的纳米硫酸钡的粒径为30nm～100nm。
5.如权利要求1所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：
6.根据权利要求5所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层的制备方法，其特征在于步骤一中所述的高速搅拌具体是在转速为1000r/min～5000r/min的条件下，搅拌2h～6h。
7.根据权利要求5所述
8.根据权利要求5所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层的制备方法，其特征在于步骤二中所述的烘干具体是在温度为40℃～80℃的条件下，烘干10min～20min。
9.根据权利要求5所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层的制备方法，其特征在于步骤二中所述的涂覆层的厚度为5微米～150微米。
10.根据权利要求5所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层的制备方法，其特征在于步骤三中在电压为5000V～10000V及电晕辊转速为1m/min～10m/min的条件下，利用电晕辊对涂覆层进行静电表面处理。
...【技术特征摘要】
1.一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层，其特征在于它按质量份数由100份含有羟基和羧基侧基的水性共聚酯乳液、2份～35份水性树脂体系固化剂、5份～30份异丙醇及2份～5份纳米硫酸钡制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层，其特征在于所述的含有羟基和羧基侧基的水性共聚酯乳液的固含量为20wt％～40wt％。
3.根据权利要求1所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层，其特征在于所述的水性树脂体系固化剂为三聚氰胺树脂类固化剂、封闭型异氰酸酯固化剂或多胺类环氧固化剂。
4.根据权利要求1所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层，其特征在于所述的纳米硫酸钡的粒径为30nm～100nm。
5.如权利要求1所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水涂层的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：
6.根据权利要求5所述的一种用于柔性基材的耐久性超亲水...
【专利技术属性】
技术研发人员：于云武，姜斌，袁勇，孙小巍，房延凤，刘鹏，李香玉，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
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。