一种软瓷表面自清洁复合涂层及其制备方法
阅读说明：本技术 一种软瓷表面自清洁复合涂层及其制备方法 (Soft porcelain surface self-cleaning composite coating and preparation method thereof ) 是由 陆洪彬 唐伟 唐少春 杨贝贝 宾端 朱西挺 张莉芳 郭其阳 毛忠伟 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种软瓷表面自清洁复合涂层及其制备方法,其技术方案是：复合涂层为双层结构,底层为丙烯酸-环氧树脂涂层,表层为添加疏水纳米SiO-2气凝胶的氟碳涂层。本发明相比普通自清洁涂层,表层可以提供优良的疏水和耐候性能,底层丙烯酸-环氧树脂可以提高与软瓷基底的结合力,解决氟碳涂层质脆易开裂的问题,为软瓷表面提供持久的自清洁效果。(The invention discloses a soft porcelain surface self-cleaning composite coating and a preparation method thereof, and the technical scheme is as follows: the composite coating is of a double-layer structure, the bottom layer is an acrylic acid-epoxy resin coating, and the surface layer is a coating added with hydrophobic nano SiO 2 Fluorocarbon coating of aerogel. Compared with the common self-cleaning coating, the surface layer of the self-cleaning coating can provide excellent hydrophobic and weather-resistant properties, the acrylic acid-epoxy resin on the bottom layer can improve the binding force with the soft porcelain substrate, the problem that the fluorocarbon coating is brittle and easy to crack is solved, and the durable self-cleaning effect is provided for the soft porcelain surface.)
技术领域
本发明涉及软瓷表面自清洁涂层及其制备方法，属于新型建筑材料领域。
背景技术
软瓷作为新一代环保装饰材料，其轻质、防火、装饰性强、可柔性弯曲的特点解决了现代建筑外墙装饰方面很多痛点问题。但由于轻薄柔的特点，也给它带来很多的问题，其中最突出的便是软瓷的耐污和清洁问题；由于软瓷表面质地柔软，清洁表面只能用水冲洗而不能采用硬物擦拭，极大限制了软瓷的应用，比如在客厅、办公室、会议室等人员密集活动场所就不适合使用软瓷，为了解决软瓷表面耐污和清洁问题，可以通过涂层提高软瓷表面硬度和耐污性，拓展软瓷的应用领域。
目前软瓷表面清洁问题多采用传统丙烯酸酯自清洁涂层，这种方式表面硬度不足，自清洁效果一般，并且清洁效果衰减很严重；氟碳涂层作为广泛应用的自清洁涂层具有自清洁效果好、耐老化、硬度高的特点，然而这种涂层直接应用于软瓷材料表面会带来诸多问题，集中表现对基材的容忍性差、附着力不佳，容易碎裂脱落，所以目前还未有在软瓷表面应用的报道。
为了克服上述问题，本发明提供了一种软瓷表面自清洁涂层及其制备方法。相比于传统自清洁涂层，本发明采用“丙烯酸酯-环氧树脂”的复合涂层作为底层，以此来提高表层氟碳涂层与软瓷的结合力，解决氟碳树脂脆性大、易脱落的问题，实现软瓷耐污自洁功效。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺陷，公开了一种软瓷表面自清洁复合涂层及其制备方法，为实现以上目标，本发明的具体实施方案如下：
一种软瓷表面自清洁复合涂层及其制备方法，其特征是：复合涂层为双层结构，底层为丙烯酸酯-环氧树脂涂层，表层为氟碳涂层。
进一步的，所述的底部丙烯酸酯-环氧树脂涂层的制备方法为：
①在100份水性丙烯酸酯乳液中加入20-40份去离子水稀释，在分散机中搅拌分散均匀；
②将疏水纳米SiO2气凝胶缓慢加入到稀释均匀的丙烯酸酯乳液中，提高分散速度至2000r/min，分散10-20min；降低转速至500r/min，然后加入20-40份的水性环氧树脂、0.5-2份消泡剂、0.5-2份流平剂，分散30min得到粗乳液，粗乳液过滤去颗粒，得到丙烯酸酯-环氧树脂乳液；
③将丙烯酸酯-环氧树脂喷涂于软瓷表面，在80-100℃下干燥15min。
进一步的，所述的氟碳涂层各组分比例（重量份）及其制备方法为：
氟碳树脂 30-50份
氨基树脂 3-5份
异氰酸酯 2-5份
分散剂 0.1-0.5份
润湿剂 0.5-1份
气凝胶 10-20份
溶剂 60-100份
①在2000r/min转速下，将气凝胶缓慢加入到溶剂中分散20min，然后加入分散剂、润湿剂搅拌分散均匀；
②降低转速至500r/min，加入氟碳树脂，分散搅拌至液体透明无明显胶状物质为止，然后加入异氰酸酯、氨基树脂，搅拌30min，过筛出料，得到氟碳涂料；
③将氟碳喷涂于丙烯酸酯涂层表面，在70-90℃下干燥30min。
进一步的，所述的丙烯酸乳液为硅丙乳液、纯丙乳液中的一种。
进一步的，所述的氟碳树脂为三氟乙烯基树脂。
进一步的，所述的气凝胶的比表面积为500-800m2/g。
进一步的，所述的溶剂为二甲苯、甲基异丁基酮、石油醚中的一种或多种。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的实施方案进一步说明。
实施例1
①将100份硅丙乳液加入20份去离子水稀释，在搅拌釜中搅拌分散均匀；
②将疏水纳米SiO2气凝胶缓慢加入到稀释均匀的丙烯酸酯乳液中，提高分散速度至2000r/min，分散10min；然后降低转速至500r/min，加入20份的水性环氧树脂、0.5份消泡剂、0.5份流平剂，分散30min得到粗乳液，粗乳液过滤去颗粒，得到丙烯酸酯-环氧树脂乳液；
③将丙烯酸酯-环氧树脂喷涂于软瓷表面，在80℃下干燥15min。
④取另一搅拌釜，在2000r/min转速下，将10份气凝胶缓慢加入到60份甲基异丁基酮中分散20min，然后加入0.1份分散剂、0.5份润湿剂搅拌分散均匀；
降低转速至500r/min，加入30份三氟乙烯基树脂，分散搅拌至液体透明无明显胶状物质为止，然后加入2份异氰酸酯、 3份氨基树脂，搅拌30min，过筛出料，得到氟碳涂料，将氟碳涂料喷涂于步骤③干燥后的涂层表面，在70℃下干燥30min得到软瓷自清洁复合涂层。
实施例2
①将100份纯丙乳液加入30份去离子水稀释，在分散机中搅拌分散均匀；
②将疏水纳米SiO2气凝胶缓慢加入到稀释均匀的丙烯酸酯乳液中，提高分散速度至2000r/min，分散12min；然后降低转速至500r/min，加入25份的水性环氧树脂、1份消泡剂、1份流平剂，分散30min得到粗乳液，粗乳液过滤去颗粒，得到丙烯酸酯-环氧树脂乳液；
③将丙烯酸酯-环氧树脂喷涂于软瓷表面，在80℃下干燥15min；
④取另一搅拌釜，在2000r/min转速下，将12份气凝胶缓慢加入到70份二甲苯中分散20min，然后加入0.2份分散剂、0.6份润湿剂搅拌分散均匀；
降低转速至500r/min，加入35份三氟乙烯基树脂，分散搅拌至液体透明无明显胶状物质为止，然后加入3份异氰酸酯、 3份氨基树脂，搅拌30min，过筛出料，得到氟碳涂料，将氟碳涂料喷涂于步骤③干燥后的涂层表面，在75℃下干燥30min得到软瓷自清洁复合涂层。
实施例3
①将100份硅丙乳液加入30份去离子水稀释，在分散机中搅拌分散均匀；
②将疏水纳米SiO2气凝胶缓慢加入到稀释均匀的丙烯酸酯乳液中，提高分散速度至2000r/min，分散15min；然后降低转速至500r/min，加入30份的水性环氧树脂、1份消泡剂、0.5份流平剂，分散30min得到粗乳液，粗乳液过滤去颗粒，得到丙烯酸酯-环氧树脂乳液；
③将丙烯酸酯-环氧树脂喷涂于软瓷表面，在烘房中100℃干燥15min；
④取另一搅拌釜，在2000r/min转速下，将15份气凝胶缓慢加入到80份石油醚中分散20min，然后加入0.4份分散剂、0.8份润湿剂搅拌分散均匀；
降低转速至500r/min，加入40份三氟乙烯基树脂，分散搅拌至液体透明无明显胶状物质为止，然后加入4份异氰酸酯、 4份氨基树脂，搅拌30min，过筛出料，得到氟碳涂料，将氟碳涂料喷涂于步骤③干燥后的涂层表面，在70℃下干燥30min得到软瓷自清洁复合涂层。
实施例4
①将100份硅丙乳液加入40份去离子水稀释，在分散机中搅拌分散均匀；
②将疏水纳米SiO2气凝胶缓慢加入到稀释均匀的丙烯酸酯乳液中，提高分散速度至2000r/min，分散20min；然后降低转速至500r/min，加入40份的水性环氧树脂、1.5份消泡剂、1.5份流平剂，分散30min得到粗乳液，粗乳液过滤去颗粒，得到丙烯酸酯-环氧树脂乳液；
③将丙烯酸酯-环氧树脂喷涂于软瓷表面，在80-100℃下干燥15min；
④取另一搅拌釜，在2000r/min转速下，将20份气凝胶缓慢加入到100份甲基异丁基酮中分散20min，然后加入0.5份分散剂、1份润湿剂搅拌分散均匀；
降低转速至500r/min，加入50份三氟乙烯基树脂，分散搅拌至液体透明无明显胶状物质为止，然后加入5份异氰酸酯、5份氨基树脂，搅拌30min，过筛出料，得到氟碳涂料，将氟碳涂料喷涂于步骤③干燥后的涂层表面，在90℃下干燥30min得到软瓷自清洁复合涂层。
实施例5
①将100份纯丙乳液加入40份去离子水稀释，在分散机中搅拌分散均匀；
②将疏水纳米SiO2气凝胶缓慢加入到稀释均匀的丙烯酸酯乳液中，提高分散速度至2000r/min，分散20min；然后降低转速至500r/min，加入40份的水性环氧树脂、1.5份消泡剂、1.5份流平剂，分散30min得到粗乳液，粗乳液过滤去颗粒，得到丙烯酸酯-环氧树脂乳液；
③将丙烯酸酯-环氧树脂喷涂于软瓷表面，在80-100℃下干燥15min；
④取另一搅拌釜，在2000r/min转速下，将20份气凝胶缓慢加入到100份石油醚中分散20min，然后加入0.5份分散剂、1份润湿剂搅拌分散均匀；
降低转速至500r/min，加入50份三氟乙烯基树脂，分散搅拌至液体透明无明显胶状物质为止，然后加入5份异氰酸酯、5份氨基树脂，搅拌30min，过筛出料，得到氟碳涂料，将氟碳涂料喷涂于步骤③干燥后的涂层表面在90℃下干燥30min得到软瓷自清洁复合涂层。
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