[发明专利]一种透明超亲水涂料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种透明超亲水涂料及其制备方法与应用，涉及涂料领域。透明超亲水涂料由溶液A加入溶液B中再加入稳定剂，搅拌，超声处理所得；溶液A由水性聚合物水搅拌混合均匀，常温搅拌，温度为60℃～80℃下反应2h‑4h所得；溶液B由水溶性硅油、交联剂与水搅拌混合所得。本发明提供的透明超亲水涂料，VOC含量低，适用于各种基材表面，制备工艺简单可行，形成的透明超亲水涂层耐磨损性能优异，经砂纸磨损500次循环，仍可维持表面超亲水状态，可在70‑100℃水蒸气下具备长时间的防雾稳定性能。

技术领域

本发明涉及一种超亲水涂料及其制备方法，具体涉及一种透明超亲水涂料及其制备方法与应用，属于超亲水涂料领域。

背景技术

超亲水作为极端浸润性的一种，通常定义为水与表面的接触角小于10°。由于超亲水效应，可以避免水蒸气在表面形成水珠核和长大，阻止小水滴的凝聚，形成水膜后可以降低光的折射和反射现象，增强可见光透过率，从而达到较好的防雾效果。除此之外，超亲水材料由于其特有的表面特性，在防污自清洁、油水分离等众多领域也均有着十分广阔的应用前景。

目前，制备透明超亲水表面的方法主要有气相沉积法、层层组装法和溶胶凝胶法等。中国发明专利CN202010872334.3公开了一种化学气相沉积的超亲水防雾涂层及制备方法，该方法对所述亲水涂层进行沉积活化处理，纳米沉积超亲水膜沉积吸附于所述亲水涂层的表面。中国发明专利CN200810102088.2公开了一种超亲水的自清洁SiO₂防雾涂层及其制备方法，该方法通过层层吸附静电组装，在玻璃上制得了具有阶层粗糙结构和阶层纳米大小孔结构的透明超亲水涂层。中国发明专利申请CN200910042039.9公开了一种超亲水性介孔二氧化硅薄膜的制备方法，该方法通过溶胶-凝胶工艺，以正硅酸乙酯为硅源，通过旋转涂覆法在玻璃基板表面制备出了与水的接触角为0°的透明薄膜，表现出了优异的超亲水性。

虽然以上方法和工艺都可以制备出透明超亲水涂层，但都有各自的缺陷。气相沉积法通常涉及复杂昂贵的仪器设备，投入成本高，不利于大规模的生产和大面积基体的涂覆，涂层防雾稳定性能差。层层组装法工艺复杂，需要组装的材料之间产生相互作用，所以只适用于部分带电材料。溶胶凝胶法制备的涂层附着力和机械性能较差，往往后期还需要高温煅烧处理，且溶胶凝胶不易长时间存储。

中国发明专利申请201610583003.1公开了一种超亲水玻璃透明涂料，其原料的重量百分比组成为：甲基丙烯酸甲酸15～25％，甲基丙烯酸丁酯10～20％，丙烯酸羟乙酯5～10％，KH-570硅烷偶联剂15～25％，醋酸丁酯25～35％，乙二醇乙醚醋酸酯10～20％，固化剂N-75缩二脲5～15％。该技术虽然可制备出超亲水玻璃透明涂料，涂在玻璃上可防止水汽凝结成水滴影响光线透射。但丙烯酸羟乙酯等亲水高分子，本身亲水性强，对应的耐水性也差，该技术制备的丙烯酸羟乙酯未经化学交联等改性处理，所得的超亲水膜力学性能和防雾持久性较差，而且该技术固化过程需要紫外等条件的光固化，成本相对较高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种力学性能和防雾稳定性能优异的透明超亲水涂料及其制备方法。

本发明另一目的在于提供所述透明超亲水涂料在制备透明超亲水涂层中的应用，实现涂层长时间在湿度含量较高的环境中，保持良好的防雾性能以及力学性能。

本发明的目的通过下述技术方案实现的：

一种透明超亲水涂料，由溶液A加入溶液B中再加入稳定剂，搅拌，超声处理所得；溶液A由水性聚合物水搅拌混合均匀，常温搅拌，温度为60℃～80℃下反应2h-4h所得；溶液B由水溶性硅油、交联剂与水搅拌混合所得；

所述的水性聚合物为聚丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中任意一种或者多种；

所述的水溶性硅油为道康宁DC190和DC193中任意一种或者多种；