[发明专利]具有自修复性能的耐水长效防雾抗霜的高透光率涂层的制备方法

说明书

本发明涉及材料领域，特别涉及具有自修复性能的耐水长效防雾抗霜的高透光率涂层的制备方法。本发明采用主链或侧链含有羟基的聚合物与有机硅烷试剂、主链或侧链含有羧基的聚合物交联的方法制备具有自修复性能的耐水长效防雾抗霜且高透光率的涂层。本发明通过优化主链或侧链含有羟基的聚合物中羟基的物质的量与作为交联剂的物质的量的比，采用涂覆的方法在固体基底上获得了交联的具有自修复性能的耐水长效防雾抗霜且高透光率的涂层。本发明的方法适用广泛，例如无机玻璃(如K7105玻璃、5毫米厚的工艺玻璃、载玻片等)、聚合物板材或薄膜(如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、汽车防晒膜、树脂镜片、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、电缆线、飞机外壳等需要防雾抗霜防冻的材料。

技术领域

本发明涉及材料领域，特别涉及具有自修复性能的耐水长效防雾抗霜的高透光率涂层的制备方法。

背景技术

对玻璃和透明塑料上的防雾抗霜涂层的研究具有重要的现实意义。含亲水功能基团羟基、羧基、酯基的聚合物例如聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇、聚乙酸乙烯酯，在防雾抗霜领域有着广泛的应用，但由于它们也溶于水，所以不能单独作为防雾抗霜涂层使用。要达到长效的防雾并增加涂层的稳定性和耐水性，构造聚合物网络结构是一种很好的方法(PascalC.Applied MaterialsInterfaces.2011,3,750-758)。

聚乙烯醇(PVA)是一种无毒无味的白色粉末，形成的涂膜无污染性。实验室研究中，经常利用PVA的亲水性和吸湿性制备防雾涂层，但是由于它本身具有水溶性而不能单独作为长效防雾涂层。PVA的分子结构中有大量的羟基，既是亲水基团，又是反应性基团，在应用中将PVA交联，无论是物理交联还是化学交联都能使PVA形成稳定的网络结构，增加涂层的稳定性和耐水性。

刘郁杨(Liu Y Y.Journal of Functional Polymers.2000,13,137-140)研究了聚乙烯醇缩甲醛/有机硅互穿网络防雾涂层的制备和性能，该涂层具有较高的透明性和硬度，较好的防雾性和耐水性，但是在对PVA的改性中大量使用了甲醛，易造成环境的污染，并且影响人体健康，而且需要对PVA先改性后再进行交联，制备过程需要多步，不适用于大规模的工业生产。

本发明中，以有机硅烷试剂、主链或侧链含有羧基的聚合物为偶联剂，其中有机硅烷试剂与主链或侧链含有羟基的聚合物交联，由于有机硅烷试剂的分子链较短，所以形成小区域的交联，而主链或侧链含有羧基的聚合物能与主链或侧链含有羟基的聚合物交联，由于主链或侧链含有羧基的聚合物分子链较长，所以能够形成大区域的空间网络结构。因此以有机硅烷试剂、主链或侧链含有羧基的聚合物为偶联剂，能够使主链或侧链含有羟基的聚合物较好的交联，形成空间网络结构，涂覆到基底上，干燥后，能够具有较好的耐水性和较高的机械强度，能够耐受擦洗、胶条测试等。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有自修复性能的耐水长效防雾抗霜的高透光率涂层的制备方法。