一种耐磨疏水有机硅纳米溶胶、涂层及其制备方法

本发明属于功能涂料材料，具体涉及一种适用于多种基材的耐磨疏水有机硅纳米溶胶，相应的有机硅纳米涂层及其制备方法。

背景技术：

1、有机硅涂层因其特殊的化学结构而拥有优异的附着力、耐候性、耐高温性以及绝缘性，在各个领域的应用已十分广泛，尤其在制备功能涂料中有着极其重要的用途，为工业发展做出巨大的贡献。传统的有机硅涂层液一般采用溶胶-凝胶法制备，局限于制备工艺，所制得涂层的厚度往往在微米级以上，无法通过喷涂、浸涂等常规工业方法制备，而其他有机纳米涂层又存在耐磨性、耐候性等不足，限制了其在精密电子、精密制造方面的作用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种适用于多种基材的耐磨疏水有机硅纳米溶胶，相应的有机硅纳米涂层及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

2、为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明实施例提供了一种耐磨疏水有机硅纳米溶胶，它的制备原料包括：骨架有机硅、全氟有机硅、催化剂、水和氟碳溶剂。

4、在一些实施例中，所述耐磨疏水有机硅纳米溶胶的制备原料包括按照质量分数计算的如下组分：骨架有机硅1wt％～5wt％、全氟有机硅1wt％～5wt％、催化剂0.1wt％～0.5wt％、水1wt％～2wt％，以及余量的氟碳溶剂。

5、在一些实施例中，所述全氟有机硅的结构式包括cf3(cf2)n(ch2)2si(och3)3、cf3(cf2)n(ch2)2si(oc2h5)3中的至少任意一种，其中，n为2～7。

6、本发明实施例还提供了一种耐磨疏水有机硅纳米溶胶的制备方法，其包括：使骨架有机硅、全氟有机硅、催化剂、水和氟碳溶剂搅拌混合反应，制得耐磨疏水有机硅纳米溶胶。

7、本发明实施例还提供了一种耐磨疏水有机硅纳米涂层，其是由前述的耐磨疏水有机硅纳米溶胶固化得到的。

8、本发明实施例还提供了一种耐磨疏水有机硅纳米涂层的制备方法，其包括：将所述耐磨疏水有机硅纳米溶胶施加于基材上，之后进行热固化，制得耐磨疏水有机硅纳米涂层。

9、与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：

10、本发明提供的耐磨疏水有机硅纳米涂层克服了现有涂层厚度与耐磨的局限性，适用于各种类型基底，所得涂层的厚度在纳米级别，且具有优良的耐磨性及疏水性。

技术特征：

1.一种耐磨疏水有机硅纳米溶胶，其特征在于，所述耐磨疏水有机硅纳米溶胶的制备原料包括：骨架有机硅、全氟有机硅、催化剂、水和氟碳溶剂。

2.根据权利要求1所述的耐磨疏水有机硅纳米溶胶，其特征在于，所述耐磨疏水有机硅纳米溶胶的制备原料包括按照质量分数计算的如下组分：骨架有机硅1wt％～5wt％、全氟有机硅1wt％～5wt％、催化剂0.1wt％～0.5wt％、水1wt％～2wt％，以及余量的氟碳溶剂。

3.根据权利要求1或2所述的耐磨疏水有机硅纳米溶胶，其特征在于：所述骨架有机硅包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1或2所述的耐磨疏水有机硅纳米溶胶，其特征在于：所述全氟有机硅的结构式包括cf3(cf2)n(ch2)2si(och3)3、cf3(cf2)n(ch2)2si(0c2h5)3中的至少任意一种，其中，n为2～7。

5.根据权利要求2所述的耐磨疏水有机硅纳米溶胶，其特征在于：所述骨架有机硅与全氟有机硅的摩尔比为1：(0.5～5)。

6.根据权利要求1或2所述的耐磨疏水有机硅纳米溶胶，其特征在于：所述催化剂包括甲酸、乙酸、盐酸中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述氟碳溶剂包括全氟三乙胺、四氟乙基甲醚、六氟异丙基甲醚、全氟环醚中的任意一种或两种以上的组合。

7.如权利要求1-6中任一项所述的耐磨疏水有机硅纳米溶胶的制备方法，其特征在于，包括：使骨架有机硅、全氟有机硅、催化剂、水和氟碳溶剂搅拌混合反应，制得耐磨疏水有机硅纳米溶胶。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述搅拌采用高速剪切分散机，搅拌的转速为10000～20000rpm，搅拌的时间为4～12h。

9.一种耐磨疏水有机硅纳米涂层，其特征在于，所述耐磨疏水有机硅纳米涂层是由权利要求1-6中任一项所述的耐磨疏水有机硅纳米溶胶固化得到的；优选的，所述耐磨疏水有机硅纳米涂层的厚度为纳米级别，优选为20～200nm；

10.一种耐磨疏水有机硅纳米涂层的制备方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种耐磨疏水有机硅纳米溶胶、涂层及其制备方法。所述耐磨疏水有机硅纳米溶胶的制备原料包括：骨架有机硅、全氟有机硅、催化剂、水和氟碳溶剂，其制备方法包括：使骨架有机硅、全氟有机硅、催化剂、水和氟碳溶剂搅拌混合反应，制得耐磨疏水有机硅纳米溶胶。将所述耐磨疏水有机硅纳米溶胶施加于基材上，之后进行热固化，制得耐磨疏水有机硅纳米涂层。本发明提供的耐磨疏水有机硅纳米涂层克服了现有涂层厚度与耐磨的局限性，适用于各种类型基底，所得涂层的厚度在纳米级别，且具有优良的耐磨性及疏水性。技术研发人员：沈路力,曾志翔,王刚,马付良,朱萍受保护的技术使用者：中国科学院宁波材料技术与工程研究所技术研发日：技术公布日：2024/8/27