[发明专利]一种接枝改性高分子防雾涂料及制备方法和应用方法

说明书

本发明一种接枝改性高分子防雾涂料及制备方法和应用方法，由以下组分制备而成：含多羟基官能团的长链高分子、硅烷、金属盐催化剂、溶剂、纳米二氧化钛；在80‑95℃下，将含多羟基官能团的长链高分子溶解到溶剂中，加入金属盐催化剂，根据接枝率加入预定比例的硅烷，在45‑65℃条件下反应，加入纳米二氧化钛，继续搅拌反应，得到所需产品。本发明提供的接枝改性高分子防雾涂料及制备方法和应用方法，利用金属盐做催化剂，采用接枝改性方式在高分子表面接枝亲水性基团，相比交联的方式更稳定可控，加入纳米二氧化钛颗粒修饰，增加耐水性和持久性，用于眼镜、护目镜、汽车、浴室等，广泛适用于高分子树脂、玻璃、石材等材质，解决起雾问题。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种接枝改性高分子防雾涂料及制备方法和应用方法。

背景技术

起雾现象的产生，是由于水蒸气在镜片等表面遇冷液化形成了小水滴，让光线产生折射和反射，造成视线模糊。起雾的产生会对人们的工作、生活造成影响，例如在2020年初我国爆发的新型冠状病毒肺炎，医务人员的护目镜起雾严重影响了其对病患的处理。

水滴与固体表面之间的夹角，称之水接触角，水接触角在一定程度上反映了固体表面的“润湿性质”，也就决定了水珠在其上的状态。对于某一固体表面，当水的接触角趋于0°时，水珠易铺展成水膜，这种表面的润湿性质就是超亲水；当水的接触角大于150°时，水珠就变成圆滚滚形态，这种表面的润湿性质就是超疏水。通常在超亲水的界面，水珠铺展成均匀的水膜，不会对光线造成影响，可以起到防雾的作用。

通常市面上的防雾产品多采用高分子进行交联形成吸水性凝胶或表面活性剂来进行防雾。高分子交联的方式需要控制交联度，对工艺条件要求苛刻。而采用表面活性剂材料做防雾材料，通常只有数小时持续效果，而在高湿热的环境中，持续时间更短。因此，急需开发一种工艺简便、长效的防雾材料，解决起雾问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种接枝改性高分子防雾涂料及制备方法和应用方法。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种接枝改性高分子防雾涂料，按重量份数计，由以下组分制备而成：

含多羟基官能团的长链高分子2-20份

硅烷1-2份

金属盐催化剂0.001-0.1份

溶剂50-100份

纳米二氧化钛0.1-1份。

进一步的，所述含多羟基官能团的长链高分子选自以下材料中的一种：聚乙烯醇、聚乙二醇。

进一步的，所述含多羟基官能团的长链高分子的分子量为1000-20000。

进一步的，所述硅烷选自二烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷中的任一种。

进一步的，所述金属盐催化剂为含有二价金属的盐或金属氧酸盐；所述二价金属选自以下金属中的一种或多种的组合：Fe、Mn、Ni、Cu、Co、Zn；所述金属氧酸盐选自以下材料中的一种：钼酸钠、钒酸钠、钨酸钠或磷钨酸钠。

进一步的，所述溶剂为水和乙醇的混合溶剂，所述水和乙醇的混合溶剂中乙醇体积占比20-75％。

进一步的，所述纳米二氧化钛的粒径为20-200nm，比表面积＞30m²/g。

进一步的，包括以下步骤：

在80-95℃下，将含多羟基官能团的长链高分子溶解到溶剂中，随后加入金属盐催化剂，根据调控的接枝率加入预定比例的硅烷，在45-65℃条件下反应12-24h后，加入纳米二氧化钛，继续搅拌反应2-6h即可得到所需产品。