專利名稱：復(fù)合硅涂層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料涂層及其制備方法，更具體地說，是涉及一種用于涂料阻隔保護的復(fù)合硅涂層及其制備方法。
背景技術(shù)：
當前外墻涂料涂層普遍存在耐沾污、耐老化性能不足的問題。塵埃、污染物附著導(dǎo)致涂層表面臟污，太陽紫外線和酸雨則加速涂層中有機組分老化。對此，一種可行的方法是在涂料涂層外再施加一層氧化鈦涂層。氧化鈦可以吸收陽光中的紫外線以保護底層涂層，同時還憑借其較好的耐酸堿性抵抗酸雨的侵蝕；此外銳鈦礦晶型的氧化鈦可以利用陽光產(chǎn)生光催化和超親水性能，實現(xiàn)涂層的自我清潔。
但氧化鈦的具體應(yīng)用存在技術(shù)問題。目前的研究大多將結(jié)晶型納米氧化鈦粉體直接加入到外墻涂料中，但團聚問題一直難以解決，限制其性能發(fā)揮；同時這樣的涂料施用后，氧化鈦發(fā)揮效果時除分解涂層表面的污染物外，也會無區(qū)分能力地分解涂層中的有機成膜組分，導(dǎo)致涂層粉化等。
申請人為浙江大學(xué)、申請?zhí)枮镃N200610048934.8的發(fā)明專利中述及一種制備涂料自潔保護劑的制備方法，提供了一種可以直接用于涂料涂層自潔保護的氧化鈦溶膠，可以避免納米氧化鈦粉體改性涂料時的分散問題，但仍然可能導(dǎo)致底層涂料涂層中的有機組分受損。本發(fā)明在此基礎(chǔ)上，提供一種用于涂料阻隔保護的復(fù)合硅涂層及其制備方法，作為光催化自潔保護層施用前的預(yù)涂層，阻隔并保護底層的涂料涂層，避免涂料涂層中的有機成膜組分被氧化鈦光催化分解。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于涂料阻隔保護的復(fù)合硅涂層及其制備方法。
為了解決以上問題，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)。
一種復(fù)合硅涂層及其制備方法，所述復(fù)合硅涂層的制備方法包括以下步驟(1)將相同摩爾數(shù)的有機硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯加入醇稀釋溶劑中得到溶液，該醇稀釋溶劑的質(zhì)量是有機硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯質(zhì)量的1～100倍；(2)向步驟(1)所得溶液中加入無機酸和去離子水，使該溶液的PH值為1～5；(3)將步驟(2)所得溶液涂覆到涂料涂層上，自然干燥得到復(fù)合硅涂層。
作為一種改進，所述有機硅烷偶聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)式為R1-Si-(OR2)[3-x]-(CH3)x；其中烷基R1為有機碳鏈，R2為可以水解的烷氧基，x取值1～2。
作為一種改進，所述硅酸烷基酯是硅酸四甲酯或硅酸四乙酯其中至少一種。
作為一種改進，所述醇稀釋溶劑是乙醇、異丙醇或乙二醇其中至少一種的醇稀釋溶劑。
作為一種改進，所述無機酸是鹽酸、硫酸、硝酸其中至少一種。
作為一種改進，所述涂覆方式是噴涂、刷涂、輥涂、刮涂其中至少一種。
作為一種改進，所述烷氧基是甲氧基、乙氧基或丙氧基其中一種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，用于涂料涂層施加光催化自潔保護層前的預(yù)涂層，阻隔并保護底層的涂料涂層，可避免涂料涂層中的有機成膜組分被氧化鈦光催化分解，還可促進底材涂料涂層和氧化鈦自潔保護層之間的界面過渡和結(jié)合。
具體實施例方式
以下通過具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
一種復(fù)合硅涂層及其制備方法，所述復(fù)合硅涂層的制備方法包括以下步驟(1)將相同摩爾數(shù)的有機硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯加入醇稀釋溶劑中得到溶液，該醇稀釋溶劑的質(zhì)量是有機硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯質(zhì)量的1～100倍；(2)向步驟(1)所得溶液中加入無機酸和去離子水，使該溶液的PH值為1～5；
(3)將步驟(2)所得溶液涂覆到涂料涂層上，自然干燥得到復(fù)合硅涂層。
所述有機硅烷偶聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)式為R1-Si-(OR2)[3-x]-(CH3)x；其中烷基R1為有機碳鏈，R2為可以水解的烷氧基，是甲氧基、乙氧基或丙氧基其中一種，x取值1～2；硅酸烷基酯是硅酸四甲酯或硅酸四乙酯其中至少一種；所述醇稀釋溶劑可以是乙醇、異丙醇或乙二醇其中至少一種的醇稀釋溶劑；所述無機酸是鹽酸、硫酸、硝酸其中至少一種；所述涂覆方式是噴涂、刷涂、輥涂、刮涂其中至少一種。
下面通過實施例1～5對本發(fā)明進行詳細說明。
各實施例中的試驗數(shù)據(jù)見下表

其中醇稀釋溶劑的量是指醇稀釋溶劑與加入有機硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯的質(zhì)量比。
本發(fā)明所述的用于涂料阻隔保護的復(fù)合硅涂層，作為底材涂料涂層和外層氧化鈦自潔保護層之間的中問過渡層，有兩個主要作用促進底材涂料涂層和氧化鈦自潔保護層之間的界面過渡和結(jié)合(有機硅烷偶聯(lián)劑水解后可與底層的有機涂料涂層良好結(jié)合，硅酸烷基酯水解生成的氧化硅則可與外層的無機氧化鈦自潔保護層良好結(jié)合，有機硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯的水解產(chǎn)物則可相互鍵合形成互穿結(jié)構(gòu))；阻隔并保護底層的涂料涂層，避免涂料涂層中的有機成膜組分被氧化鈦光催化分解。
分別采用實施例1～5中所得的復(fù)合硅涂層，用于涂料涂層施加光催化自潔保護層前的預(yù)涂層，避免了涂料涂層中的有機成膜組分被氧化鈦光催化分解，有效促進底材涂料涂層和氧化鈦自潔保護層之間的界面過渡和結(jié)合。
最后，還需要注意的是，以上列舉的是本發(fā)明的若干具體實施例子。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例子，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述復(fù)合硅涂層的制備方法包括以下步驟(1)將相同摩爾數(shù)的有機硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯加入醇稀釋溶劑中得到溶液，該醇稀釋溶劑的質(zhì)量是有機硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯質(zhì)量的1～100倍；(2)向步驟(1)所得溶液中加入無機酸和去離子水，使該溶液的PH值為1～5；(3)將步驟(2)所得溶液涂覆到涂料涂層上，自然干燥得到復(fù)合硅涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述有機硅烷偶聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)式為R1-Si-(OR2)[3-x]-(CH3)x；其中烷基R1為有機碳鏈，R2為可以水解的烷氧基，x取值1～2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述硅酸烷基酯是硅酸四甲酯或硅酸四乙酯其中至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述醇稀釋溶劑是乙醇、異丙醇或乙二醇其中至少一種的醇稀釋溶劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述無機酸是鹽酸、硫酸、硝酸其中至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述涂覆方式是噴涂、刷涂、輥涂、刮涂其中至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述烷氧基是甲氧基、乙氧基或丙氧基其中一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及涂料涂層及其制備方法，旨在提供一種復(fù)合硅涂層及其制備方法。該復(fù)合硅涂層及其制備方法包括以下步驟(1)將相同摩爾數(shù)的有機硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯加入醇稀釋溶劑中，該醇稀釋溶劑的質(zhì)量是有機硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯質(zhì)量的1～100倍；(2)向步驟(1)所得溶液中加入無機酸和去離子水，使pH為1～5；(3)將步驟(2)所得溶液涂覆到涂料涂層上，自然干燥得到復(fù)合硅涂層。采用本發(fā)明所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，用于涂料涂層施加光催化自潔保護層前的預(yù)涂層，阻隔并保護底層的涂料涂層，可避免涂料涂層中的有機成膜組分被氧化鈦光催化分解，還可促進底材涂料涂層和氧化鈦自潔保護層之間的界面過渡和結(jié)合。
文檔編號C09D5/00GK101037567SQ20071006793
公開日2007年9月19日 申請日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者高基偉, 楊輝 申請人:浙江大學(xué)