本申請涉及自清潔涂料領(lǐng)域，特別涉及一種光學透明自清潔涂料組合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、自清潔涂層能夠使表面污染物或灰塵顆粒在重力、雨水、風力等外力作用下自動脫落或通過光催化降解而除去，具有節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，在建筑、交通、?新能源等行業(yè)具有重要的應(yīng)用前景。

2、近年來，它已成為先進功能涂料的研究熱點。根據(jù)自清潔的原理不同，自清潔涂料可以分為超疏水和超親水兩類，它們都是通過水的作用達到本身自清潔效果的。上述的自清潔涂料在頑固的粘附粘性較大污漬或表面老化后無法有效維持自身的清潔能力，基于上述陳述，本申請?zhí)峁┝艘环N光學透明自清潔涂料組合物及其制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請目的在于提升光學透明自清潔涂料組合物的抗老化能力和自清潔能力，相比現(xiàn)有技術(shù)提供一種光學透明自清潔涂料組合物及其制備方法。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N光學透明自清潔涂料組合物，包括以下重量份的原料：混合基體60—95份、復合光催化劑15—25份、疏水助劑1—5份、增強劑1—5份、生物基溶劑5—15份、抗紫外線添加劑1-3份；

3、所述混合基體由以下方法制得：

4、按質(zhì)量比25-40:20-30:4-10:1:1稱取水性聚氨酯、聚乳酸、聚二甲基硅氧烷、聚酰胺和環(huán)氧脂肪酸備用，將稱取的水性聚氨酯投入高剪切攪拌器中，并加入質(zhì)量比2-4∶5-8的去離子水和乙醇進行攪拌，至水性聚氨酯完全溶解，將稱取的聚乳酸、聚二甲基硅氧烷、聚酰胺和環(huán)氧脂肪酸粉碎細化為粉末逐步加入水性聚氨酯內(nèi)持續(xù)攪拌，攪拌速度1000-1300r/min，形成混合物后采用超聲振蕩器對混合物進行均化，再轉(zhuǎn)入真空環(huán)境脫氣處理，得到混合基體。

5、優(yōu)選的，所述增強劑包括質(zhì)量7-10∶2的納米纖維素和二氧化鈦納米顆粒。

6、通過采用上述技術(shù)方案，本申請選用水性聚氨酯、聚乳酸、聚二甲基硅氧烷、聚酰胺和環(huán)氧脂肪酸混合作為涂料的混合基體，通過聚二甲基硅氧烷的添加，能夠使涂料具有良好的透明性、抗水性和耐候性，通過聚酰胺和環(huán)氧脂肪酸的添加，能夠使涂料具有良好的附著力和耐候性；通過添加疏水助劑，可提高涂料的親水性和自清潔性能；

7、同時，由納米纖維素和二氧化鈦納米顆粒制備的增強劑一方面提升了涂料的機械強度和耐磨性，另一方面，利用二氧化鈦納米顆粒在光照下產(chǎn)生羥基自由基，分解有機污垢，同時結(jié)合抗紫外線添加劑的添加，能進一步增強涂料的耐候性和延長涂層生命周期，有效提升涂料的自清潔性能。

8、優(yōu)選的，所述納米纖維素由以下方法制備：

9、a.將收集的木麻、黃麻去除莖葉留根部洗凈、烘干并干燥；

10、b.將干燥的木麻、黃麻根部浸泡在濃度42-45％的鹽酸中，控制溫度60-65℃，浸泡時間6-12h進行水解反應(yīng)，分解大分子纖維素成納米纖維素；

11、c.用0.5-2mol/l堿水中和納米纖維素中的鹽酸，隨后用去離子水反復洗滌以去除殘留的鹽酸；

12、d.將洗凈的納米纖維素真空烘干后即可制得所需的納米纖維素。

13、優(yōu)選的，所述木麻、黃麻的質(zhì)量比為4∶3，所述乳酸、聚丙烯酸和二氯甲烷的質(zhì)量比為1:0.1-0.2:0.2-0.5。

14、優(yōu)選的，所述真空烘干的溫度為50-70℃，烘干時間為2-3h。

15、優(yōu)選的，所述復合光催化劑由質(zhì)量比1∶0.5-0.9的改性鈦酸鍶、氮摻雜二氧化鈦復配而得，所述疏水助劑由質(zhì)量比1∶1-1.5的聚氟烯烴、聚乙烯醇復合而成，所述生物基溶劑為乙酸丁酯。

16、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N光學透明自清潔涂料組合物的制備方法，包括以下制備步驟：

17、s1、按重量份計，稱取原料混合基體、復合光催化劑、疏水助劑、增強劑、生物基溶劑和抗紫外線添加劑備用；

18、s2、將混合基體與生物基溶劑混合，攪拌均勻，確保充分溶解，得混合液a；

19、s3、向混合液a中依次添加增強劑、疏水助劑、抗紫外線添加劑和復合光催化劑，攪拌均勻，確保充分溶解，得混合液b；

20、s4、將混合液b混合后靜置并去除氣泡，得到所需的光學透明自清潔涂料組合物。

21、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本申請的優(yōu)點在于：本申請選用水性聚氨酯、聚乳酸、聚二甲基硅氧烷、聚酰胺和環(huán)氧脂肪酸混合作為涂料的混合基體，通過聚二甲基硅氧烷的添加，能夠使涂料具有良好的透明性、抗水性和耐候性，通過聚酰胺和環(huán)氧脂肪酸的添加，能夠使涂料具有良好的附著力和耐候性；通過添加疏水助劑，可提高涂料的親水性和自清潔性能；?同時，由納米纖維素和二氧化鈦納米顆粒制備的增強劑一方面提升了涂料的機械強度和耐磨性，另一方面，利用二氧化鈦納米顆粒在光照下產(chǎn)生羥基自由基，分解有機污垢，同時結(jié)合抗紫外線添加劑的添加，能進一步增強涂料的耐候性和延長涂層生命周期，有效提升涂料的自清潔性能。

技術(shù)特征：

1.一種光學透明自清潔涂料組合物，其特征在于，包括以下重量份的原料：混合基體60—95份、復合光催化劑15—25份、疏水助劑1—5份、增強劑1—5份、生物基溶劑5—15份、抗紫外線添加劑1-3份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學透明自清潔涂料組合物，其特征在于，所述增強劑包括質(zhì)量7-10∶2的納米纖維素和二氧化鈦納米顆粒。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光學透明自清潔涂料組合物，其特征在于，所述納米纖維素由以下方法制備：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光學透明自清潔涂料組合物，其特征在于，所述木麻、黃麻的質(zhì)量比為4∶3，所述乳酸、聚丙烯酸和二氯甲烷的質(zhì)量比為1:0.1-0.2:0.2-0.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光學透明自清潔涂料組合物及其制備方法，其特征在于，所述真空烘干的溫度為50-70℃，烘干時間為2-3h。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光學透明自清潔涂料組合物，其特征在于，所述復合光催化劑由質(zhì)量比1∶0.5-0.9的改性鈦酸鍶、氮摻雜二氧化鈦復配而得，所述疏水助劑由質(zhì)量比1∶1-1.5的聚氟烯烴、聚乙烯醇復合而成，所述生物基溶劑為乙酸丁酯。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的一種光學透明自清潔涂料組合物的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明應(yīng)用于自清潔涂料領(lǐng)域，具體公開了一種光學透明自清潔涂料組合物及其制備方法，所述光學透明自清潔涂料組合物包括原料：混合基體、復合光催化劑、疏水助劑、增強劑、生物基溶劑、抗紫外線添加劑；其制備方法為：按重量份計稱取原料混合基體、復合光催化劑、疏水助劑、增強劑、生物基溶劑和抗紫外線添加劑備用；將混合基體與生物基溶劑混合，得混合液A；向混合液A中依次添加增強劑、疏水助劑、抗紫外線添加劑和復合光催化劑，得混合液B；將混合液B混合后靜置并去除氣泡，得到所需的光學透明自清潔涂料組合物，本申請制備的光學透明自清潔涂料組合物具有優(yōu)異的抗老化能力和自清潔能力。

技術(shù)研發(fā)人員：胡征宇,章永周
受保護的技術(shù)使用者：無錫市盛彩光學科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23