[发明专利]一种具有疏水自清洁功能的装饰性复合涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于镀膜装饰领域，尤其是涉及一种具有疏水自清洁功能的装饰性复合涂层及其制备方法。

技术背景

镀膜技术已经在国民经济的各个部门，尤其是装饰领域，得到广泛的应用，通过在装饰板材上镀膜可以提高装饰的效果和品位，增加附加值，延长使用寿命，具有很大的经济效益，另外，优美的装饰外观能满足人们对舒适生活的最求，具有良好的社会效益。随着社会的发展，对膜层也提出越来越高的要求，例如：膜层具有自清洁性；要具有更为丰富的颜色；膜层表面具备耐磨、耐腐蚀、耐久、耐老化等性能。采用化学法（化学着色和电化学着色）制备彩色膜往往存在附着力差，制备过程污染严重等缺点，因此物理法制彩色膜是当今发展的主流，目前国内应用比较广泛的是离子镀膜法和磁控溅射镀膜法。

然而，就装饰领域而言，所制备的膜层多为单层膜，只注重膜层的装饰性功能，目的是得到不同种类的颜色。功能性复合膜在这个领域研究和应用较少。作为装饰性涂层，涂层的洁净程度直接影响了其美观性，因此，在高档次的装饰领域，要求涂层具有自清洁功能。现有产品已经难以适应越来越高的使用要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种具有疏水自清洁功能的装饰性复合涂层，其具有疏水功能，利用其疏水性保持其表面的洁净，有利于提高膜层的装饰性效果。

本发明的另一个目的是提供上述具有疏水自清洁功能的装饰性复合涂层的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：一种具有疏水自清洁功能的装饰性复合涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）在基底表面上沉积一层颜色打底层；（2）在颜色打底层表面沉积二氧化硅；（3）通过硅烷偶联剂对二氧化硅进行表面改性，得到改性二氧化硅层。

所述步骤（3）中，将步骤（2）制得制品浸泡在含硅烷偶联剂的有机溶剂中，反应得到改性二氧化硅层。

所述的基底为金属、陶瓷或玻璃。

所述的颜色打底层为钛的合金或其化合物，或者为锆的合金或其化合物。

所述步骤（1）和步骤（2）中的沉积方法为离子镀或磁控溅射。

所述的硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602或DL171。

所述的有机溶剂选自甲苯、二氯甲烷、乙醚或辛烷。

所述的硅烷偶联剂在有机溶剂中的浓度为0.1mol/L-2mol/L。

所述的反应温度为室温~100℃，保温2~24小时，温度与保温时间成反比。

由上述方法制得的具有疏水自清洁功能的装饰性复合涂层，依次包括基底、颜色打底层和改性二氧化硅层。

本发明通过在基底上通过物理气相沉积法沉积一层颜色打底层，然后在此打底层上沉积二氧化硅，由于二氧化硅为亲水性的，必须经过表面改性，使其变为疏水性才能具有自洁净的作用，因此，用硅烷偶联剂对制备好的复合涂层进行表面改性，使其具有疏水性，能够保持其表面的洁净，提高膜层的装饰性效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明是一种具有疏水自清洁功能的装饰性复合涂层，制备时包括以下步骤：（1）在基底1表面上沉积一层颜色打底层2；（2）在颜色打底层2表面沉积二氧化硅；（3）通过硅烷偶联剂对二氧化硅进行表面改性，得到改性二氧化硅层3，从而制得如图1所示的复合涂层产品，依次包括基底1、颜色打底层2和改性二氧化硅层3。

基底1可采用金属（例如不锈钢、铝材、铜材）、陶瓷或玻璃。在清洗干净的基底1上沉积一层颜色打底层2，这层颜色打底层2可以是钛的合金或其化合物，也可以是锆的合金或其化合物。颜色打底层2的色彩控制技术在装饰领域非常成熟，可以根据实际需要得到想要的颜色。在制备好的颜色打底层2上进一步沉积二氧化硅，由于二氧化硅一般为亲水的，必须对其进行表面改性，将制备好的复合涂层浸泡在硅烷偶联剂的有机溶剂中反应，使硅烷偶联剂接在二氧化硅的表面，得到疏水性的改性二氧化硅层3。优选的，硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602或DL171；有机溶剂选自甲苯、二氯甲烷、乙醚或辛烷，这些溶剂对硅烷偶联剂有很好的溶解性。硅烷偶联剂在有机溶剂中的浓度优选为0.1mol/L-2mol/L。加热反应温度为室温~100℃，保温2~24小时。硅烷偶联剂浓度、温度与保温时间成反比。