[发明专利]聚氨酯-二氧化硅复合材料类涂料组合物、聚氨酯-二氧化硅复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种用于制备聚氨酯-二氧化硅复合膜的方法，包括以下步骤：

(a)制备带正电荷的聚苯乙烯颗粒；

(b)通过将所述聚苯乙烯颗粒与带负电荷的二氧化硅纳米颗粒混合来制备具有附着到所述聚苯乙烯颗粒的所述二氧化硅纳米颗粒的树莓状二氧化硅-聚苯乙烯颗粒；

(c)通过对所述二氧化硅-聚苯乙烯颗粒进行第一表面处理、除去所述聚苯乙烯颗粒、以及然后对剩余的二氧化硅纳米颗粒进行第二表面处理来制备两亲性二氧化硅纳米颗粒；

(d)通过将所述两亲性二氧化硅纳米颗粒与聚氨酯混合来制备涂料组合物；和

(e)将所述涂料组合物施加至基材的表面以形成涂层，并且使所述涂层固化。

2.根据权利要求1所述的方法，在步骤(a)中还包括：

通过将苯乙烯单体和溶剂放置于反应器中并且在氮气氛下搅拌预定时间来制备苯乙烯流体混合物；和

将所述苯乙烯流体混合物加热至预定温度；和

向所述反应器添加引发剂并使所述苯乙烯流体混合物与所述引发剂反应。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述溶剂包含选自由水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、氯仿和己烷组成的组中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的方法，其中将所述苯乙烯流体混合物加热到60℃至70℃的温度。

5.根据权利要求2所述的方法，还包括将表面活性剂或稳定剂添加至所述苯乙烯流体混合物。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述引发剂包括2,2'-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸化物。

7.根据权利要求1所述的方法，在步骤(b)中还包括：

通过将包含所述聚苯乙烯颗粒的聚苯乙烯溶液与包含二氧化硅纳米颗粒的第一二氧化硅溶液以1:1的体积比混合并搅拌预定时间来制备所述二氧化硅-聚苯乙烯颗粒。

8.根据权利要求7所述的方法，在步骤(b)中还包括向所述聚苯乙烯溶液与所述第一二氧化硅溶液的混合物中添加具有0.1mM至10.0mM浓度的氯化钠溶液。

9.根据权利要求1所述的方法，在步骤(c)中还包括：

通过将所述二氧化硅-聚苯乙烯颗粒添加至i)具有羧基和胺基的第一化合物或者ii)具有羧基和氟官能团的第二化合物并且对其搅拌来对所述二氧化硅-聚苯乙烯颗粒进行第一表面处理；

将所述第一表面处理之后的所述二氧化硅-聚苯乙烯颗粒添加至四氢呋喃，并且除去所述聚苯乙烯颗粒；和

通过下述对在所述第一表面处理之后除去所述聚苯乙烯颗粒之后剩余的所述二氧化硅纳米颗粒进行第二表面处理：将所述二氧化硅纳米颗粒添加至下述化合物并且搅拌所述二氧化硅纳米颗粒和该化合物，其中该化合物包括未在所述第一表面处理中使用的所述第一化合物或者所述第二化合物。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一化合物包括N-(叔丁氧羰基)-β-丙氨酸。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二化合物包括全氟辛酸。

12.根据权利要求1所述的方法，在步骤(d)中还包括：

通过将所述两亲性二氧化硅纳米颗粒分散在四氢呋喃中来制备第二二氧化硅溶液；

制备包含聚氨酯和固化剂的聚氨酯溶液；和

通过将所述聚氨酯溶液与所述第二二氧化硅溶液混合来制备所述涂料组合物。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述涂料组合物包含基于所述涂料组合物的总重量以0.3wt％至10.7wt％的量的所述二氧化硅纳米颗粒。

14.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(e)中，所述涂层在60℃至90℃的温度下固化。

15.一种聚氨酯-二氧化硅复合膜，通过权利要求1-14中任一项所述的方法制备。