5重量份的硅溶胶、15重量份的（101)制得的改性硅 溶胶、20重量份的高分子单体、1重量份的引发剂、90重量份的溶剂、5重量份的带烯键的硅 烷偶联剂和0.8重量份的（甲基）丙烯酸。将上述原料混合分散均匀（可以采用超声波分 散处理30分钟），然后在氮气保护气氛下反应，其温度控制过程为首先升温至30°C保温2. 5 小时，然后升温至45 C保温1. 5小时，之后再升温至60 C保温0. 6小时后反应完成。
[0270] 本实施例中采用的高分子单体为0. 3重量份的带羟基的（（甲基）丙烯酸羟丙酯、 〇. 2重量份的2-甲基丙烯酸乙酯、0. 1重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和0. 1重量 份的N-乙烯基吡咯烷酮，引发剂为过硫酸铵，溶剂为乙二醇单乙醚，带烯键的硅烷偶联剂 为乙烯基三（β -甲氧基乙氧基）硅烷。
[0271] (103)制备超亲水涂层
[0272] 将实施例十的超亲水涂料采用浸涂的方式涂覆在透明的基体上；涂层厚度为35 微米；
[0273] 然后对涂覆有涂层的基材进行烘烤处理，烘烤处理的温度为150°C，时间为1小时 即可得样品十。
[0274] 实施例^^一
[0275] (112)制备超亲水涂料
[0276] 实施例^^一的超亲水涂料包括：5重量份的硅溶胶、15重量份的（101)制得的改性 硅溶胶、20重量份的高分子单体、0. 05重量份的引发剂、90重量份的溶剂、4重量份的带烯 键的硅烷偶联剂和0.8重量份的（甲基）丙烯酸。将上述原料混合分散均匀（可以采用超 声波分散处理30分钟），然后在氮气保护气氛下反应，温度控制过程为首先升温至30°C保 温2小时，然后升温至45 C保温2小时，之后再升温至60 C保温0. 5小时后反应完成。
[0277] 本实施例中采用的高分子单体为15重量份的（甲基）丙烯酸羟丙酯、12重量份的 丙烯酸正丁酯、8重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钾和8重量份的3-甲基-1-乙烯 基-2-吡咯烷酮，引发剂为过硫酸铵，溶剂为乙二醇单丁醚和乙二醇单甲醚乙酸酯（体积比 为4:5)的混合物，带烯键的硅烷偶联剂为乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷。
[0278] (113)制备超亲水涂层
[0279] 将实施例十一的超亲水涂料采用浸涂的方式涂覆在透明的基体上；涂层厚度为 35微米；
[0280] 然后对涂覆有涂层的基材进行烘烤处理，烘烤处理的温度为150Γ，时间为3小时 即可得样品十一。
[0281] 实施例十二
[0282] (122)制备超亲水涂料
[0283] 实施例十二的超亲水涂料包括：5重量份的硅溶胶、10重量份的（101)制得的改性 硅溶胶、20重量份的高分子单体、0. 05重量份的引发剂、90重量份的溶剂、4重量份的带烯 键的硅烷偶联剂和0.8重量份的（甲基）丙烯酸。将上述原料混合分散均匀（可以采用超 声波分散处理30分钟），然后在氮气保护气氛下反应6小时即可得到超亲水涂料，反应温度 控制为65 ±5 °C。
[0284] 本实施例中采用的高分子单体为10重量份的4-羟基丁基丙烯酸酯、5重量份的甲 基丙烯酸甲酯、5重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和4重量份的4-甲基-1-乙 烯基-2-吡咯烷酮，引发剂为过硫酸铵，溶剂为丁内酯，带烯键的硅烷偶联剂为乙烯基三 (β-甲氧基乙氧基）硅烷。
[0285] (123)制备超亲水涂层
[0286] 将实施例十二的超亲水涂料采用浸涂的方式涂覆在透明的基体上；涂层厚度为 35微米；
[0287] 然后对涂覆有涂层的基材进行烘烤处理，烘烤处理的温度为150Γ，时间为4小时 即可得样品十二。
[0288] 实施例十三
[0289] (132)制备超亲水涂料
[0290] 实施例十三的超亲水涂料包括：5重量份的硅溶胶、10重量份的（101)制得的改性 硅溶胶、20重量份的高分子单体、0. 05重量份的引发剂、90重量份的溶剂、4重量份的带烯 键的硅烷偶联剂和0.8重量份的（甲基）丙烯酸。将上述原料混合分散均匀（可以采用超 声波分散处理30分钟），然后在氮气保护气氛下反应6小时即可得到超亲水涂料，反应温度 控制为65 ±5 °C。
[0291] 本实施例中采用的高分子单体为1重量份的4-羟基丁基丙烯酸酯、4重量份的 (甲基）丙烯酸羟乙酯、1重量份的甲基丙烯酸正丁酯、6重量份的甲基丙烯酸甲酯、2重量 份的甲基丙烯磺酸钠、1重量份的对苯乙烯磺酸、1重量份的对苯乙烯磺酸钠和6重量份的 4-甲基-1-乙烯基-2-吡咯烷酮，引发剂为过硫酸铵，溶剂为丁内酯，带烯键的硅烷偶联剂 为乙烯基三（β -甲氧基乙氧基）硅烷。
[0292] (133)制备超亲水涂层
[0293] 将实施例十三的超亲水涂料采用浸涂的方式涂覆在透明的基体上；涂层厚度为 35微米；
[0294] 然后对涂覆有涂层的基材进行烘烤处理，烘烤处理的温度为150°C，时间为4小时 即可得样品十三。
[0295] 以上各实施例的性能测试结果如下：
[0297] 通过上表可以看出，本发明的超亲水涂料的透光率好；亲水性能好，与水的接触角 低，实验中发现水滴在涂层表面迅速铺展；其与玻璃基材的附着力高，硬度高，耐候性好。
[0298] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以权利要求为准。
【主权项】
1. 一种超亲水涂料，其特征在于，所述超亲水涂料的原料包括O~10重量份的硅溶胶； 0. 3~15重量份的改性硅溶胶、0. 1~35重量份的高分子单体、0. 01~1重量份的引发剂 和55~90重量份的溶剂； 其中所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为5%~35%，粒径为5nm~35nm ; 所述改性硅溶胶为接枝有烯键和磺酸基的硅溶胶； 所述高分子单体的的分子式为其中R1为H或甲基，R为羟基、羟烷基、烷酯基、磺酸基、磺酸盐基、对磺酸苯基、对磺酸 盐苯基、磺酸烷基、磺酸盐烷基或吡咯烷酮基； 所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过硫酸钾、 过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或几种的混合物； 所述溶剂为去离子水、乙醇、异丙醇、正丁醇、丙二醇甲醚醋酸酯、四氢呋喃、甲苯、 丙二醇单烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、环戊酮、乙酸丁酯、甲基异丁基酮、正丁酮、4-甲 基-2-戊酮、环己酮、2-庚酮、γ - 丁内酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙 醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、丁内酯、二甲基甲酰胺以及二甲基乙酰胺中的一 种或几种的混合物。2. 根据权利要求1所述的超亲水涂料，其特征在于，所述超亲水涂料的原料还包括0~ 5重量份的带烯键的硅烷偶联剂和/或0~1重量份的（甲基）丙烯酸。3. 根据权利要求2所述的超亲水涂料，其特征在于，所述带烯键的硅烷偶联剂为 γ -(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三 乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷中的至少一种。4. 根据权利要求1所述的超亲水涂料，其特征在于，所述高分子单体由0. 3~15重量 份的带羟基的（甲基）丙烯酸酯类高分子单体、0. 2~12重量份的（甲基）丙烯酸酯类高 分子单体、0. 1~8重量份的带磺酸基的高分子单体和0. 1~8重量份带吡咯烷酮的高分子 单体组成。5. 根据权利要求4所述的超亲水涂料，其特征在于，所述带羟基的丙烯酸酯类高分子 单体为（甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸羟丙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯中的一种或几 种的混合物； 所述（甲基）丙烯酸酯类高分子单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯、 2-甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯 中的一种或几种的混合物； 所述带磺酸基的高分子单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基 丙磺酸钾、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、对苯乙烯磺酸、对苯乙烯磺 酸钠或对苯乙烯磺酸钾的一种或几种的混合物； 所述带吡咯烷酮的高分子单体为N-乙烯基吡咯烷酮，3-甲基-1-乙烯基-2-吡咯烷 酮，4-甲基-1-乙烯基-2-吡咯烷酮中的一种或几种的混合物。6. 根据权利要求1至5任意一项所述的超亲水涂料，其特征在于，所述超亲水涂料的固 含量为5~30%。7. 权利要求1至6任意一项所述的超亲水涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步 骤：将0~10重量份的硅溶胶；0. 3~15重量份的改性硅溶胶、0. 1~35重量份的高分子 单体、0. 01~1重量份的引发剂、55~90重量份的溶剂、0~5重量份的带烯键的硅烷偶联 剂和0~1重量份的（甲基）丙烯酸按一定重量份数比混合均匀，然后在保护气氛下反应 4小时~6小时后即可得到所述的超亲水涂料，反应温度为25°C至70°C。8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述改性硅溶胶为接枝有烯键和磺 酸基的硅溶胶，所述接枝有烯键和磺酸基的硅溶胶的制备方法包括如下步骤： 制备接枝有稀键的娃溶月父； 制备接枝有磺酸基的硅溶胶； 将所述接枝有烯键的硅溶胶与所述接枝有磺酸基的硅溶胶混合、搅拌并陈化，得到同 时接枝有烯键和磺酸基的硅溶胶，其中，所述接枝有烯键的硅溶胶与所述接枝有磺酸基的 硅溶胶的质量份数比为0. 2~1: 1。9. 一种超亲水涂层，其特征在于，所述超亲水涂层是通过将权利要求1至6任一项所述 的超亲水涂料涂覆在基材上制成的，其中所述超亲水涂层的厚度为5微米至35微米。10. 权利要求9所述的超亲水涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 将权利要求1至6任意一项所述的超亲水涂料涂覆在基材表面； 对涂覆有涂层的基材进行烘烤处理，烘烤处理的温度为40°C至150°C，时间为0. 5小时 至8小时。
【专利摘要】本发明提供了一种超亲水涂料及其制备方法和超亲水涂层及制备方法；该超亲水涂料的原料包括0～10重量份的硅溶胶；0.3～15重量份的改性硅溶胶、0.1～35重量份的高分子单体、0.01～1重量份的引发剂和55～90重量份的溶剂。本发明的超亲水涂料制备的涂层具有优良的防雾性能，而且耐水性好，耐候性好，同时其耐磨、耐刮擦和耐污性能也非常好。
【IPC分类】C09D151/10, C08F292/00, B05D3/02
【公开号】CN105176293
【申请号】
【发明人】丁富传, 潘敏忠, 青志保, 魏孝典, 赵兴兰, 张守城, 郑宝锋, 许德
【申请人】福州富兰机电技术开发有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月31日