親水改性硅溶膠及其在制備親水防霧耐磨涂料中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于親水性防霧耐磨涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種可增加涂料膜層耐磨強 度并有效增加表面親水性的親水改性娃溶膠及其在制備親水耐磨防霧涂料中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著有機(jī)透明光學(xué)材料研究和應(yīng)用的飛速發(fā)展，其在國民生產(chǎn)生活中發(fā) 揮著越來越重要的作用。然而，有機(jī)透明光學(xué)材料在高濕度環(huán)境下的上霧現(xiàn)象和不耐磨損 等缺點對實際應(yīng)用造成了諸多不便，乃至于危及人民生命財產(chǎn)。從上世紀(jì)=四十年代開始， 人們對有機(jī)透明光學(xué)材料及其制品的防霧性能有所關(guān)注。隨著研究的深入，人們找出了多 種辦法解決材料的上霧問題。其中親水性高分子，由于其優(yōu)良的防霧效果、低成本、加工工 藝簡單等優(yōu)點成為了簡單高效解決有機(jī)透明光學(xué)材料表面上霧的辦法。
[0003] 具有吸水親水性質(zhì)的高分子防霧材料分子中通常都含有大量的親水基團(tuán)，比如氨 基、駿基、哲基等。纖維素醋、豆粉（聚糖）、聚丙締酸（醋）、聚脈燒等都得到了應(yīng)用。其中 聚丙締酸W及丙締酸醋類親水性高分子，因其在基材表面良好的潤濕性和結(jié)構(gòu)內(nèi)大量的親 水基團(tuán)受到了尤為廣泛的關(guān)注。盡管親水性高分子防霧材料具有防霧效果理想、防霧效果 持久等顯著優(yōu)點。但較差的耐磨性質(zhì)，嚴(yán)重的影響了其在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。
[0004] 為解決親水高分子防霧材料的耐磨問題，現(xiàn)今普遍使用的方法是向材料內(nèi)加入正 娃酸己醋水解液。無機(jī)溶膠的加入確實可W提高材料的耐磨性，但材料的表面親水性和防 霧性也隨之降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一系列合成方法簡單、制作工藝簡便的能用于制作親水防霧 耐磨涂料的親水改性娃溶膠。并可W通過調(diào)節(jié)親水性基團(tuán)修飾的硅烷偶聯(lián)劑的種類和含 量，改善防霧涂層表面的親水性。隨著娃溶膠的加入，膜層的耐磨性顯著提高。
[0006] 本發(fā)明所述的一種親水改性娃溶膠，其為結(jié)構(gòu)式如下所示的A結(jié)構(gòu)單體（PEG修飾 的硅烷偶聯(lián)劑）和B結(jié)構(gòu)單體（正娃酸己醋、正娃酸甲脂）的無規(guī)水解液，且由如下方法制 備得到：
[0007] 室溫下，將A結(jié)構(gòu)單體和B結(jié)構(gòu)單體W1~10 ;1的質(zhì)量比例加入到有機(jī)溶劑中， 體系固含量為5~30%;再加入A結(jié)構(gòu)單體和B結(jié)構(gòu)單體總質(zhì)量0. 1 %~3%的水、0. 1 %~ 3%的醋酸，攬拌10~24小時，然后陳化10~72小時，得到親水改性娃溶膠；
[000引A結(jié)構(gòu)單體為如下結(jié)構(gòu)式之一所示的化合物，
[0009]
【主權(quán)項】
1. 一種親水改性硅溶膠，其特征在于：該親水改性硅溶膠為結(jié)構(gòu)式如下所示的A結(jié)構(gòu) 單體和B結(jié)構(gòu)單體的無規(guī)水解液，且由如下方法制備得到， 室溫下，將A結(jié)構(gòu)單體和B結(jié)構(gòu)單體以1~10 :1的質(zhì)量比例加入到有機(jī)溶劑中，體系 固含量為5~30%。再加入A結(jié)構(gòu)單體和B結(jié)構(gòu)單體總質(zhì)量0. 3%~3%的水、0. 3%~3% 的醋酸，攪拌10~24小時，然后陳化10~72小時，得到親水改性硅溶膠； A結(jié)構(gòu)單體為如下結(jié)構(gòu)式之一所示的化合物，
^ > I I T V/ ? B結(jié)構(gòu)單體為如下結(jié)構(gòu)式之一所示的化合物，
2. 如權(quán)利要求1所述的親水改性硅溶膠，其特征在于：有機(jī)溶劑為四氫呋喃、甲苯、 丙二醇單烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、環(huán)戊酮、乙酸丁酯、甲基異丁基酮、正丁酮、4-甲 基-2-戊酮、環(huán)己酮、2-庚酮、γ -丁內(nèi)酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙 醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、丁內(nèi)酯、二甲基甲酰胺或二甲基亞砜。
3. 權(quán)利要求1或2所述的親水改性硅溶膠在制備親水防霧耐磨涂料中的應(yīng)用。
4. 如權(quán)利要求3所述的親水改性硅溶膠在制備親水防霧耐磨涂料中的應(yīng)用，其特征在 于：是將親水改性硅溶膠加入到有機(jī)防霧涂料中，攪拌后得到粘度為100~700cps混合涂 料。
5. 如權(quán)利要求4所述的親水改性硅溶膠在制備親水防霧耐磨涂料中的應(yīng)用，其特征在 于：用于制備防霧耐磨涂層。
6. 如權(quán)利要求5所述的親水改性硅溶膠在制備親水防霧耐磨涂料中的應(yīng)用，其特征在 于：是將透明光學(xué)材料于混合涂料中浸泡1~10分鐘，然后將透明光學(xué)材料緩慢取出，靜 置，使混合涂料自然流平；再將得到的透明光學(xué)材料在80~300°C下烘0. 5~5小時進(jìn)行 熱固化，從而在透明光學(xué)材料表面上得到防霧耐磨涂層。
【專利摘要】親水改性硅溶膠及其在制備親水耐磨防霧涂料中的應(yīng)用，屬于親水性防霧耐磨涂料技術(shù)領(lǐng)域。其為PEG修飾的硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯或正硅酸甲脂的無規(guī)水解液，是在室溫下將PEG修飾的硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯或正硅酸甲脂以1～10：1的質(zhì)量比例加入到有機(jī)溶劑中，體系固含量為5～30％；再加入單體總質(zhì)量0.1％～3％的水、0.1％～3％的醋酸，攪拌10～24小時，然后陳化10～72小時，得到親水改性硅溶膠。本發(fā)明所述的親水改性硅溶膠可以在制備親水防霧耐磨涂料中得到的應(yīng)用。具體是將親水改性硅溶膠加入到有機(jī)防霧涂料中，攪拌后得到粘度為100～700cps混合涂料。
【IPC分類】C08G77-06, C09D133-14, C09D7-12, C08G77-26
【公開號】CN104725640
【申請?zhí)枴緾N201510140908
【發(fā)明人】崔占臣, 李堯, 史作森
【申請人】吉林大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月27日