[发明专利]纳米二氧化硅/粘土组合物和涂覆制品及其制备方法

权利要求书

1.一种涂料组合物，包含：

水性介质；

分散在所述水性介质中的二氧化硅纳米颗粒，其中所述二氧化硅纳米颗粒在最长尺寸上具有最多至100nm的平均粒度；和

分散在所述水性介质中的粘土颗粒，其中所述粘土颗粒在最长尺寸上具有在20nm至1000nm的范围内的平均粒度；

其中所述粘土颗粒与所述二氧化硅纳米颗粒的重量比在0.01至0.25的范围内，并且其中所述涂料组合物具有小于或等于4的pH。

2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物基本上不含有机聚合物。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的涂料组合物，其中所述粘土为绿土。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的涂料组合物，其中所述粘土为锂蒙脱石。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的涂料组合物，其中所述粘土为蒙脱土。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的涂料组合物，其中所述粘土颗粒在所述最长尺寸上具有在20nm至50nm的范围内的平均粒度。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述粘土颗粒在所述最长尺寸上具有在100nm至1000nm的范围内的平均粒度。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的涂料组合物，其中所述二氧化硅纳米颗粒在所述最长尺寸上具有最多至25nm的平均粒度。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的涂料组合物，其中所述二氧化硅纳米颗粒为球形。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的涂料组合物，其中所述二氧化硅纳米颗粒为非球形。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物还包含表面活性剂。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物中的固体总量在所述涂料组合物的总重量的1重量百分比至40重量百分比的范围内。

13.一种向基底提供涂层的方法，所述方法包括：

a)提供涂料组合物，所述涂料组合物包含：

水性介质；

分散在所述水性介质中的二氧化硅纳米颗粒，其中所述二氧化硅纳米颗粒在最长尺寸上具有最多至100nm的平均粒度；和

分散在所述水性介质中的粘土颗粒，其中所述粘土颗粒在最长尺寸上具有在20nm至1000nm的范围内的平均粒度；

其中所述粘土颗粒与所述二氧化硅纳米颗粒的重量比在0.01至0.25的范围内，并且其中所述涂料组合物具有小于或等于4的pH；

b)使所述涂料组合物与基底的表面接触；以及

c)至少部分地干燥所述涂料组合物以在所述基底的表面上形成最外层，所述最外层包括具有所述二氧化硅纳米颗粒的无定形二氧化硅网络和分散在所述无定形二氧化硅网络中的所述粘土颗粒。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述涂料组合物基本上不含有机聚合物。

15.根据权利要求13或权利要求14所述的方法，其中所述粘土为绿土、蛭石、或它们的组合。

16.根据权利要求13或权利要求14所述的方法，其中所述粘土为锂蒙脱石。

17.根据权利要求13或权利要求14所述的方法，其中所述粘土为蒙脱土。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法，其中所述涂料组合物中的固体总量在所述涂料组合物的总重量的1重量百分比至50重量百分比的范围内。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法，其中所述基底包括玻璃或有机聚合物。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述有机聚合物包括以下中的任一种：聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚丙烯的共聚物、或它们的组合。

21.根据权利要求19所述的方法，其中所述有机聚合物为聚对苯二甲酸乙二酯。

22.根据权利要求13至21中任一项所述的方法，其中所述最外层为透光性的。