本發(fā)明屬于涂料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米材料改性防霧自潔涂料的制備方法。

背景技術(shù)：

隨著人們對資源和環(huán)境保護意識的加強，涂料工業(yè)正朝著環(huán)保型、節(jié)約型和功能性方向發(fā)展，多功能涂料越來越受到人們的重視。功能涂料是具有吸收分解有毒有害物質(zhì)、防水、防火、防污、導(dǎo)電、屏蔽電磁波、防靜電、防霉、殺菌、防海洋生物黏附、耐高溫、示溫和溫度標(biāo)記、發(fā)光、吸收和放射紅外線、吸收太陽能、屏蔽射線、標(biāo)志顏色、防滑、自潤滑、防碎裂飛濺以及防噪聲、減震、防結(jié)露等功能。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，功能涂料將在更多層面提供越來越完善、越來越強大的功能。

在我們?nèi)粘Ｉ钪?，汽車玻璃、樓宇玻璃、裝飾玻璃等，都需要我們頻繁的去維護和清潔，維護及清潔時會造成較大的資源浪費，如水、電、人工等，在高層樓宇清潔中還存在著較大的安全隱患。與此同時，在雨雪天氣，汽車玻璃很容易產(chǎn)生霧氣，影響駕駛員視線，這是車輛事故多發(fā)的一個重要因素。因此，防霧、自潔納米材料的制備對于我國經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展來說至關(guān)重要。隨著防霧、自潔納米材料需求的日益突出，市場上出現(xiàn)一些防霧、自潔產(chǎn)品。然而，大多數(shù)防霧、自潔產(chǎn)品不僅存在著制作工藝復(fù)雜，穩(wěn)定性差等問題，而且與基材之間的粘接性差，容易脫落，耐腐蝕性以及抗壓能力較差。

申請?zhí)枮閏n201510244802.1專利申請中公開了一種防霧、自潔納米材料的制備方法，制備的材料具有防霧能力強，自潔效果持久，施工簡單以及成本低等優(yōu)點，但是耐腐蝕性以及耐酸堿性較差，制備過程較為復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

解決的技術(shù)問題：針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種納米材料改性防霧自潔涂料的制備方法，通過本方法制備的涂料耐酸堿、防腐蝕、裝飾性好，并且具備防霧去污功能。

技術(shù)方案：一種納米材料改性防霧自潔涂料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

（1）稱取100~120質(zhì)量份二甲苯、20~30質(zhì)量份醋酸丁酯、40~50質(zhì)量份乙二醇乙醚醋酸酯投入攪拌缸，轉(zhuǎn)速為550~700r/min，攪拌15~20min至均勻，制得備用的混合溶劑；

（2）取100~150質(zhì)量份熱塑性丙烯酸高分子樹脂和20~30質(zhì)量份步驟（1）制備的混合溶劑，邊攪拌邊投入5~10質(zhì)量份分散劑、3~6質(zhì)量份防沉劑和4~7質(zhì)量份光引發(fā)劑，600~750r/min攪拌10~20min；

（3）稱取5~10質(zhì)量份納米tio2，然后分散到30~40質(zhì)量份去離子水中，攪拌均勻后得到透明淡藍色tio2溶液；

（4）在800~900r/min的轉(zhuǎn)速下，在步驟（2）攪拌后的混合溶液中加入2~4質(zhì)量份金紅石型鈦白粉、4~8質(zhì)量份硅灰石粉、5~9質(zhì)量份云母粉、3~6質(zhì)量份海泡石粉，然后加入步驟（3）制備的透明淡藍色tio2溶液和5~10質(zhì)量份納米氧化鋁，在轉(zhuǎn)速為900~1000r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌20~40min即得到最終產(chǎn)品。

作為優(yōu)選，所述步驟（1）中稱取110質(zhì)量份二甲苯、25質(zhì)量份醋酸丁酯、45質(zhì)量份乙二醇乙醚醋酸酯投入攪拌缸，轉(zhuǎn)速為600r/min，攪拌20min至均勻，制得備用的混合溶劑。

作為優(yōu)選，所述步驟（2）中分散劑為乙二醇或者聚乙二醇；防沉劑為有機膨潤土；光引發(fā)劑為吸收波長在200~450nm的自由基型安息香或者安息香雙甲醚。

作為優(yōu)選，所述步驟（2）中取125質(zhì)量份熱塑性丙烯酸高分子樹脂和25質(zhì)量份步驟（1）制備的混合溶劑，邊攪拌邊投入8質(zhì)量份分散劑、5質(zhì)量份防沉劑和6質(zhì)量份光引發(fā)劑，700r/min攪拌15min。

作為優(yōu)選，所述步驟（3）中納米tio2的粒徑為4~6nm。

作為優(yōu)選，所述步驟（3）中稱取8質(zhì)量份納米tio2，然后分散到35質(zhì)量份去離子水中。

作為優(yōu)選，所述步驟（4）中納米氧化鋁的粒徑為8~10nm。

作為優(yōu)選，所述步驟（4）中在850r/min的轉(zhuǎn)速下，在步驟（2）攪拌后的混合溶液中加入3質(zhì)量份金紅石型鈦白粉、6質(zhì)量份硅灰石粉、7質(zhì)量份云母粉、5質(zhì)量份海泡石粉，然后加入步驟（3）制備的透明淡藍色tio2溶液和7質(zhì)量份納米氧化鋁，在轉(zhuǎn)速為950r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌30min即得到最終產(chǎn)品。

有益效果：（1）本發(fā)明所述方法工藝簡單、技術(shù)性能優(yōu)良，適于流水線生產(chǎn)，無環(huán)境污染并且能耗低、用途廣泛；（2）本發(fā)明所述制備方法制備的涂料耐酸堿、防腐蝕、裝飾性好，并且具備防霧去污功能；（3）性能測試結(jié)果如下：涂膜外觀平整、均勻；納米涂層的附著力等級為0級；在水中浸泡70天，納米涂層無變化；利用接觸角測定儀測得與水的接觸角3~5°；將附有納米涂層的玻璃基材浸泡到20%hcl或者naoh溶液中100~150h，試件納米涂層表面及親水性能無變化；硬度（鉛筆法）>2h。

具體實施方式

實施例1

一種納米材料改性防霧自潔涂料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

（1）稱取100質(zhì)量份二甲苯、20質(zhì)量份醋酸丁酯、40質(zhì)量份乙二醇乙醚醋酸酯投入攪拌缸，轉(zhuǎn)速為550r/min，攪拌15min至均勻，制得備用的混合溶劑；

（2）取100質(zhì)量份熱塑性丙烯酸高分子樹脂和20質(zhì)量份步驟（1）制備的混合溶劑，邊攪拌邊投入5質(zhì)量份乙二醇、3質(zhì)量份有機膨潤土和4質(zhì)量份安息香，600r/min攪拌10min；

（3）稱取5質(zhì)量份納米tio2，納米tio2的粒徑為4~6nm，然后分散到30質(zhì)量份去離子水中，攪拌均勻后得到透明淡藍色tio2溶液；

（4）在800r/min的轉(zhuǎn)速下，在步驟（2）攪拌后的混合溶液中加入2質(zhì)量份金紅石型鈦白粉、4質(zhì)量份硅灰石粉、5質(zhì)量份云母粉、3質(zhì)量份海泡石粉，然后加入步驟（3）制備的透明淡藍色tio2溶液和5質(zhì)量份納米氧化鋁，納米氧化鋁的粒徑為8~10nm，然后在轉(zhuǎn)速為900r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌20min即得到最終產(chǎn)品。

用噴槍將本實施例制備的納米材料改性防霧自潔涂料噴涂到玻璃表面，在玻璃表面附有薄薄一層納米涂層，自然晾干即可，然后對涂層進行性能測試，測試結(jié)果如下：涂膜外觀平整、均勻；納米涂層的附著力等級為0級；在水中浸泡70天，納米涂層無變化；利用接觸角測定儀測得與水的接觸角5~8°；將附有納米涂層的玻璃基材浸泡到20%hcl或者naoh溶液中100h，試件納米涂層表面及親水性能無變化；硬度（鉛筆法）>2h。

實施例2

一種納米材料改性防霧自潔涂料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

（1）稱取120質(zhì)量份二甲苯、30質(zhì)量份醋酸丁酯、50質(zhì)量份乙二醇乙醚醋酸酯投入攪拌缸，轉(zhuǎn)速為700r/min，攪拌20min至均勻，制得備用的混合溶劑；

（2）取150質(zhì)量份熱塑性丙烯酸高分子樹脂和30質(zhì)量份步驟（1）制備的混合溶劑，邊攪拌邊投入10質(zhì)量份聚乙二醇、6質(zhì)量份有機膨潤土和7質(zhì)量份安息香雙甲醚，750r/min攪拌20min；

（3）稱取10質(zhì)量份納米tio2，納米tio2的粒徑為4~6nm，然后分散到40質(zhì)量份去離子水中，攪拌均勻后得到透明淡藍色tio2溶液；

（4）在900r/min的轉(zhuǎn)速下，在步驟（2）攪拌后的混合溶液中加入4質(zhì)量份金紅石型鈦白粉、8質(zhì)量份硅灰石粉、9質(zhì)量份云母粉、6質(zhì)量份海泡石粉，然后加入步驟（3）制備的透明淡藍色tio2溶液和10質(zhì)量份納米氧化鋁，納米氧化鋁的粒徑為8~10nm，然后在轉(zhuǎn)速為1000r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌40min即得到最終產(chǎn)品。

用噴槍將本實施例制備的納米材料改性防霧自潔涂料噴涂到玻璃表面，在玻璃表面附有薄薄一層納米涂層，自然晾干即可，然后對涂層進行性能測試，測試結(jié)果如下：涂膜外觀平整、均勻；納米涂層的附著力等級為0級；在水中浸泡70天，納米涂層無變化；利用接觸角測定儀測得與水的接觸角4~7°；將附有納米涂層的玻璃基材浸泡到20%hcl或者naoh溶液中120h，試件納米涂層表面及親水性能無變化；硬度（鉛筆法）>2h。

實施例3

一種納米材料改性防霧自潔涂料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

（1）稱取110質(zhì)量份二甲苯、25質(zhì)量份醋酸丁酯、45質(zhì)量份乙二醇乙醚醋酸酯投入攪拌缸，轉(zhuǎn)速為600r/min，攪拌20min至均勻，制得備用的混合溶劑；

（2）取125質(zhì)量份熱塑性丙烯酸高分子樹脂和25質(zhì)量份步驟（1）制備的混合溶劑，邊攪拌邊投入8質(zhì)量份聚乙二醇、5質(zhì)量份有機膨潤土和6質(zhì)量份安息香雙甲醚，700r/min攪拌15min；

（3）稱取8質(zhì)量份納米tio2，納米tio2的粒徑為4~6nm，然后分散到35質(zhì)量份去離子水中，攪拌均勻后得到透明淡藍色tio2溶液；

（4）在850r/min的轉(zhuǎn)速下，在步驟（2）攪拌后的混合溶液中加入3質(zhì)量份金紅石型鈦白粉、6質(zhì)量份硅灰石粉、7質(zhì)量份云母粉、5質(zhì)量份海泡石粉，然后加入步驟（3）制備的透明淡藍色tio2溶液和7質(zhì)量份納米氧化鋁，納米氧化鋁的粒徑為8~10nm，然后在轉(zhuǎn)速為950r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌30min即得到最終產(chǎn)品。

用噴槍將本實施例制備的納米材料改性防霧自潔涂料噴涂到玻璃表面，在玻璃表面附有薄薄一層納米涂層，自然晾干即可，然后對涂層進行性能測試，測試結(jié)果如下：涂膜外觀平整、均勻；納米涂層的附著力等級為0級；在水中浸泡70天，納米涂層無變化；利用接觸角測定儀測得與水的接觸角3~5°；將附有納米涂層的玻璃基材浸泡到20%hcl或者naoh溶液中150h，試件納米涂層表面及親水性能無變化；硬度（鉛筆法）>2h。

對比例1

同實施例3，區(qū)別在于不添加納米氧化鋁和光引發(fā)劑，具體步驟如下：

（1）稱取110質(zhì)量份二甲苯、25質(zhì)量份醋酸丁酯、45質(zhì)量份乙二醇乙醚醋酸酯投入攪拌缸，轉(zhuǎn)速為600r/min，攪拌20min至均勻，制得備用的混合溶劑；

（2）取125質(zhì)量份熱塑性丙烯酸高分子樹脂和25質(zhì)量份步驟（1）制備的混合溶劑，邊攪拌邊投入8質(zhì)量份聚乙二醇、5質(zhì)量份有機膨潤土，700r/min攪拌15min；

（3）稱取8質(zhì)量份納米tio2，納米tio2的粒徑為4~6nm，然后分散到35質(zhì)量份去離子水中，攪拌均勻后得到透明淡藍色tio2溶液；

（4）在850r/min的轉(zhuǎn)速下，在步驟（2）攪拌后的混合溶液中加入3質(zhì)量份金紅石型鈦白粉、6質(zhì)量份硅灰石粉、7質(zhì)量份云母粉、5質(zhì)量份海泡石粉，然后加入步驟（3）制備的透明淡藍色tio2溶液，在轉(zhuǎn)速為950r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌30min即得到最終產(chǎn)品。

用噴槍將本實施例制備的納米材料改性防霧自潔涂料噴涂到玻璃表面，在玻璃表面附有薄薄一層納米涂層，自然晾干即可，然后對涂層進行性能測試，測試結(jié)果如下：涂膜外觀平整、均勻；納米涂層的附著力等級為0級；在水中浸泡60天，納米涂層無變化；利用接觸角測定儀測得與水的接觸角7~12°；將附有納米涂層的玻璃基材浸泡到20%hcl或者naoh溶液中80h，試件納米涂層表面及親水性能無變化；硬度（鉛筆法）>2h。