專利名稱：復(fù)合硅涂層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料涂層及其制備方法，更具體地說，是涉及一種用于涂料阻隔保護(hù)的復(fù)合硅涂層及其制備方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前外墻涂料涂層普遍存在耐沾污、耐老化性能不足的問題。塵埃、污染物附著導(dǎo)致涂層表面臟污，太陽紫外線和酸雨則加速涂層中有機(jī)組分老化。對此，一種可行的方法是在涂料涂層外再施加一層氧化鈦涂層。氧化鈦可以吸收陽光中的紫外線以保護(hù)底層涂層，同時(shí)還憑借其較好的耐酸堿性抵抗酸雨的侵蝕；此外銳鈦礦晶型的氧化鈦可以利用陽光產(chǎn)生光催化和超親水性能，實(shí)現(xiàn)涂層的自我清潔。
但氧化鈦的具體應(yīng)用存在技術(shù)問題。目前的研究大多將結(jié)晶型納米氧化鈦粉體直接加入到外墻涂料中，但團(tuán)聚問題一直難以解決，限制其性能發(fā)揮；同時(shí)這樣的涂料施用后，氧化鈦發(fā)揮效果時(shí)除分解涂層表面的污染物外，也會(huì)無區(qū)分能力地分解涂層中的有機(jī)成膜組分，導(dǎo)致涂層粉化等。
申請人為浙江大學(xué)、申請?zhí)枮镃N200610048934.8的發(fā)明專利中述及一種制備涂料自潔保護(hù)劑的制備方法，提供了一種可以直接用于涂料涂層自潔保護(hù)的氧化鈦溶膠，可以避免納米氧化鈦粉體改性涂料時(shí)的分散問題，但仍然可能導(dǎo)致底層涂料涂層中的有機(jī)組分受損。本發(fā)明在此基礎(chǔ)上，提供一種用于涂料阻隔保護(hù)的復(fù)合硅涂層及其制備方法，作為光催化自潔保護(hù)層施用前的預(yù)涂層，阻隔并保護(hù)底層的涂料涂層，避免涂料涂層中的有機(jī)成膜組分被氧化鈦光催化分解。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于涂料阻隔保護(hù)的復(fù)合硅涂層及其制備方法。
為了解決以上問題，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
一種復(fù)合硅涂層及其制備方法，所述復(fù)合硅涂層的制備方法包括以下步驟(1)將相同摩爾數(shù)的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯加入醇稀釋溶劑中得到溶液，該醇稀釋溶劑的質(zhì)量是有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯質(zhì)量的1～100倍；(2)向步驟(1)所得溶液中加入無機(jī)酸和去離子水，使該溶液的PH值為1～5；(3)將步驟(2)所得溶液涂覆到涂料涂層上，自然干燥得到復(fù)合硅涂層。
作為一種改進(jìn)，所述有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)式為R1-Si-(OR2)[3-x]-(CH3)x；其中烷基R1為有機(jī)碳鏈，R2為可以水解的烷氧基，x取值1～2。
作為一種改進(jìn)，所述硅酸烷基酯是硅酸四甲酯或硅酸四乙酯其中至少一種。
作為一種改進(jìn)，所述醇稀釋溶劑是乙醇、異丙醇或乙二醇其中至少一種的醇稀釋溶劑。
作為一種改進(jìn)，所述無機(jī)酸是鹽酸、硫酸、硝酸其中至少一種。
作為一種改進(jìn)，所述涂覆方式是噴涂、刷涂、輥涂、刮涂其中至少一種。
作為一種改進(jìn)，所述烷氧基是甲氧基、乙氧基或丙氧基其中一種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，用于涂料涂層施加光催化自潔保護(hù)層前的預(yù)涂層，阻隔并保護(hù)底層的涂料涂層，可避免涂料涂層中的有機(jī)成膜組分被氧化鈦光催化分解，還可促進(jìn)底材涂料涂層和氧化鈦?zhàn)詽嵄Ｗo(hù)層之間的界面過渡和結(jié)合。
具體實(shí)施例方式
以下通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
一種復(fù)合硅涂層及其制備方法，所述復(fù)合硅涂層的制備方法包括以下步驟(1)將相同摩爾數(shù)的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯加入醇稀釋溶劑中得到溶液，該醇稀釋溶劑的質(zhì)量是有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯質(zhì)量的1～100倍；(2)向步驟(1)所得溶液中加入無機(jī)酸和去離子水，使該溶液的PH值為1～5；
(3)將步驟(2)所得溶液涂覆到涂料涂層上，自然干燥得到復(fù)合硅涂層。
所述有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)式為R1-Si-(OR2)[3-x]-(CH3)x；其中烷基R1為有機(jī)碳鏈，R2為可以水解的烷氧基，是甲氧基、乙氧基或丙氧基其中一種，x取值1～2；硅酸烷基酯是硅酸四甲酯或硅酸四乙酯其中至少一種；所述醇稀釋溶劑可以是乙醇、異丙醇或乙二醇其中至少一種的醇稀釋溶劑；所述無機(jī)酸是鹽酸、硫酸、硝酸其中至少一種；所述涂覆方式是噴涂、刷涂、輥涂、刮涂其中至少一種。
下面通過實(shí)施例1～5對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
各實(shí)施例中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表

其中醇稀釋溶劑的量是指醇稀釋溶劑與加入有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯的質(zhì)量比。
本發(fā)明所述的用于涂料阻隔保護(hù)的復(fù)合硅涂層，作為底材涂料涂層和外層氧化鈦?zhàn)詽嵄Ｗo(hù)層之間的中問過渡層，有兩個(gè)主要作用促進(jìn)底材涂料涂層和氧化鈦?zhàn)詽嵄Ｗo(hù)層之間的界面過渡和結(jié)合(有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑水解后可與底層的有機(jī)涂料涂層良好結(jié)合，硅酸烷基酯水解生成的氧化硅則可與外層的無機(jī)氧化鈦?zhàn)詽嵄Ｗo(hù)層良好結(jié)合，有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯的水解產(chǎn)物則可相互鍵合形成互穿結(jié)構(gòu))；阻隔并保護(hù)底層的涂料涂層，避免涂料涂層中的有機(jī)成膜組分被氧化鈦光催化分解。
分別采用實(shí)施例1～5中所得的復(fù)合硅涂層，用于涂料涂層施加光催化自潔保護(hù)層前的預(yù)涂層，避免了涂料涂層中的有機(jī)成膜組分被氧化鈦光催化分解，有效促進(jìn)底材涂料涂層和氧化鈦?zhàn)詽嵄Ｗo(hù)層之間的界面過渡和結(jié)合。
最后，還需要注意的是，以上列舉的是本發(fā)明的若干具體實(shí)施例子。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例子，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述復(fù)合硅涂層的制備方法包括以下步驟(1)將相同摩爾數(shù)的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯加入醇稀釋溶劑中得到溶液，該醇稀釋溶劑的質(zhì)量是有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯質(zhì)量的1～100倍；(2)向步驟(1)所得溶液中加入無機(jī)酸和去離子水，使該溶液的PH值為1～5；(3)將步驟(2)所得溶液涂覆到涂料涂層上，自然干燥得到復(fù)合硅涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)式為R1-Si-(OR2)[3-x]-(CH3)x；其中烷基R1為有機(jī)碳鏈，R2為可以水解的烷氧基，x取值1～2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述硅酸烷基酯是硅酸四甲酯或硅酸四乙酯其中至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述醇稀釋溶劑是乙醇、異丙醇或乙二醇其中至少一種的醇稀釋溶劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述無機(jī)酸是鹽酸、硫酸、硝酸其中至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述涂覆方式是噴涂、刷涂、輥涂、刮涂其中至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，其特征在于，所述烷氧基是甲氧基、乙氧基或丙氧基其中一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及涂料涂層及其制備方法，旨在提供一種復(fù)合硅涂層及其制備方法。該復(fù)合硅涂層及其制備方法包括以下步驟(1)將相同摩爾數(shù)的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯加入醇稀釋溶劑中，該醇稀釋溶劑的質(zhì)量是有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑和硅酸烷基酯質(zhì)量的1～100倍；(2)向步驟(1)所得溶液中加入無機(jī)酸和去離子水，使pH為1～5；(3)將步驟(2)所得溶液涂覆到涂料涂層上，自然干燥得到復(fù)合硅涂層。采用本發(fā)明所述的復(fù)合硅涂層及其制備方法，用于涂料涂層施加光催化自潔保護(hù)層前的預(yù)涂層，阻隔并保護(hù)底層的涂料涂層，可避免涂料涂層中的有機(jī)成膜組分被氧化鈦光催化分解，還可促進(jìn)底材涂料涂層和氧化鈦?zhàn)詽嵄Ｗo(hù)層之間的界面過渡和結(jié)合。
文檔編號C09D5/00GK101037567SQ20071006793
公開日2007年9月19日 申請日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者高基偉, 楊輝 申請人:浙江大學(xué)