超疏水、耐磨亚克力及其制备方法

技术领域

本申请涉及一种聚氨酯板材，特别是涉及一种超疏水、耐磨亚克力及其制备方法。

背景技术

有机玻璃PMMA，高分子透明材料的化学名称叫聚甲丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物。是一种开发较早的重要热塑性塑料。有机玻璃具有质轻、耐损、易于加工成型等优点，广泛应用于交通工具的窗玻璃、光学仪器以及建筑门窗等领域。

在实现本申请过程中，申请人发现有机玻璃表面硬度低，耐划伤性差，使用中常因摩擦、灰尘、风蚀或表面清洗等因素导致其表面出现划痕、能见度受损，影响美观、使用寿命。因此急需在有机玻璃表面涂覆一层保护性涂层。

另外，由于汽车、火车等交通工具的窗户由于亚克力表面硬化后的表面比较光滑，容易粘附生活中的各种油性物质及一些灰尘污渍，用水冲洗亦很难清除干净，甚至于给细菌、病毒等微生物提供了生长的温床。清洗量越来越大，清洗难度也越来越高，为了解决这个问题，还急需开发出一种超疏水、耐磨亚克力。

发明内容

为解决上现有技术方案所存在的技术问题，本申请实施例提供一种超疏水、耐磨亚克力及其制备方法。具体的技术方案如下：

第一方面，提供一种超疏水、耐磨亚克力，其包括亚克力本体、有机硅耐磨涂层和有机硅耐磨涂层。有机硅耐磨涂层设置于亚克力本体上。有机硅耐磨涂层的配方包括重量百分比为20-25％烷氧基硅烷扩链剂、10-20％二氧化硅水溶液、1-5％烷氧基硅烷交联剂、0.1-0.25％催化剂和54.75-69.9％溶剂。超疏水涂层，设置于有机硅耐磨涂层上。

在第一方面的第一种可能实现方式中，烷氧基硅烷扩链剂为二甲基二甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷中的一种。

在第一方面的第二种可能实现方式中，二氧化硅水溶液为35％含量二氧化硅水溶液。

在第一方面的第三种可能实现方式中，烷氧基硅烷交联剂为甲基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中的一种。

在第一方面的第四种可能实现方式中，催化剂为四丁基醋酸铵。

在第一方面的第五种可能实现方式中，溶剂为IPA。

在第一方面的第六种可能实现方式中，超疏水涂层的配方包括重量百分比为2.5％全氟聚醚硅氧烷和97.5％溶剂酒精。

第二方面，提供一种超疏水、耐磨亚克力的制备方法，其包括以下步骤：于亚克力本体上形成有机硅耐磨涂层，其中有机硅耐磨涂层的配方包括重量百分比为20-25％烷氧基硅烷扩链剂、10-20％二氧化硅水溶液、1-5％烷氧基硅烷交联剂，0.1-0.25％催化剂和54.75-69.9％溶剂；于有机硅耐磨涂层上形成超疏水涂层。

在第二方面的第一种可能实现方式中，于亚克力本体上形成有机硅耐磨涂层的方法包括以下步骤：将烷氧基硅烷扩链剂、二氧化硅水溶液、烷氧基硅烷交联剂和催化剂加入三口烧瓶内，并搅拌；将溶剂加入到三口烧瓶内，得到有机硅耐磨涂层液；将有机硅耐磨涂层液淋涂或者喷涂于亚克力本体上，依次表干及烘干后，得到有机硅耐磨涂层。

在第二方面的第二种可能实现方式中，于有机硅耐磨涂层上形成超疏水涂层的方法包括以下步骤：将重量百分比为2.5％的全氟聚醚硅氧烷和97.5％酒精加入烧瓶内，搅拌均匀，得到超疏水涂层液；将超疏水涂层液涂覆于有机硅耐磨涂层的表面，水解完全后，烘干，得到超疏水涂层。

本申请与现有技术相比具有的优点有：

本申请的超疏水、耐磨亚克力及其制备方法，其通过在亚克力本体上设置有机硅耐磨涂层，可以提高亚克力本体的耐磨性，同时又通过在有机硅耐磨涂层上设置超疏水涂层，使其不易粘附生活中的各种油性物质及一些灰尘污渍，从而解决亚克力不耐磨以及室外使用后易脏、不易清理的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请一实施例的超疏水、耐磨亚克力的示意图；

图2是本申请一实施例的超疏水、耐磨亚克力的制备方法的步骤流程示意图；

图3至图5是本申请一实施例的形成超疏水涂层时的化学反应示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

请参阅图1，其是本申请一实施例的超疏水、耐磨亚克力的示意图。如图所示，超疏水、耐磨亚克力1包括亚克力本体2、有机硅耐磨涂层3和超疏水涂层4。有机硅耐磨涂层3设置于亚克力本体2上。在本实施例中，亚克力本体2为有机玻璃PMMA，化学名称叫聚甲丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物，是一种开发较早的重要热塑性塑料。有机硅耐磨涂层3是一层保护性涂层，可以提高亚克力本体2的耐磨性，防止高亚克力本体2因使用中摩擦、灰尘、风蚀或表面清洗等因素导致其表面出现划痕、能见度受损，影响美观、使用寿命的问题。

有机硅耐磨涂层3的配方包括重量百分比为20-25％烷氧基硅烷扩链剂、10-20％二氧化硅水溶液、1-5％烷氧基硅烷交联剂、0.1-0.25％催化剂和54.75-69.9％溶剂。在本实施例中，烷氧基硅烷扩链剂为二甲基二甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷中的一种，二氧化硅水溶液为35％含量二氧化硅水溶液，烷氧基硅烷交联剂为甲基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中的一种，催化剂为四丁基醋酸铵，溶剂为IPA。

超疏水涂层4设置于有机硅耐磨涂层3上。超疏水涂层4表面的水滴角＞115°，这样不易粘附生活中的各种油性物质及一些灰尘污渍。在本实施例中，超疏水涂层4的配方包括重量百分比为2.5％全氟聚醚硅氧烷和97.5％溶剂酒精，超疏水涂层4的原料涂覆于有机硅耐磨涂层3上时，疏水涂层中Si-OH会与硬化涂层表面Si-OH发生缩合反应，形成交联网络结构，牢固的在亚克力表面形成一层超疏水涂层。

本实施例的超疏水、耐磨亚克力1通过在亚克力本体2上设置有机硅耐磨涂层3，可以提高亚克力本体2的耐磨性，同时又通过在有机硅耐磨涂层3上设置超疏水涂层4，使其不易粘附生活中的各种油性物质及一些灰尘污渍，从而解决亚克力不耐磨以及室外使用后易脏、不易清理的问题。

请参阅图2至图5且同时参阅图1，图2是本申请一实施例的超疏水、耐磨亚克力的制备方法的步骤流程示意图，图3至图5是本申请一实施例的形成超疏水涂层时的化学反应示意图。如图所示，超疏水、耐磨亚克力的制备方法S包括以下步骤S1和步骤S2。先执行步骤S1中，于亚克力本体2上形成有机硅耐磨涂层3。具体而言，先将重量百分比为20-25％烷氧基硅烷扩链剂、10-20％二氧化硅水溶液、1-5％烷氧基硅烷交联剂和0.1-0.25％催化剂加入三口烧瓶内，并搅拌，然后将重量百分比为54.75-69.9％溶剂加入到三口烧瓶内，得到有机硅耐磨涂层液，最后将有机硅耐磨涂层液淋涂或者喷涂于亚克力本体2上，依次表干及烘干后，得到有机硅耐磨涂层3。

接着执行步骤S2，于有机硅耐磨涂层3上形成超疏水涂层4。具体而言，先将重量百分比为2.5％的全氟聚醚硅氧烷和97.5％酒精加入烧瓶内，搅拌均匀，得到超疏水涂层液，如图3所示，然后将超疏水涂层4液涂覆于有机硅耐磨涂层3的表面，使其水解，如图4所示，疏水涂层中Si-OH与硬化涂层表面Si-OH发生缩合反应，水解完全后，如图5所示，最后形成交联网络结构，烘干后，其牢固的在亚克力本体2表面形成一层超疏水涂层4。

以下将结合具体实施例进一步说明本申请超疏水、耐磨亚克力的制备方法的有益效果。

1、将重量百分比为25％烷氧基硅烷扩链剂、15％二氧化硅水溶液，5％烷氧基硅烷交联剂，0.25％催化剂加入三口烧瓶内，常温搅拌，反应放热，搅拌至常温；

3、向上述三口烧瓶中加入重量百分比为54.75％溶剂；

4、取一块亚克力板材，用酒精将表面擦拭干净，将上述制得的溶液淋涂/喷涂于有机透明间表面，表干后，放入烘箱，80℃烘干4小时；

5、将2.5％全氟聚醚硅氧烷，97.5％酒精加入烧瓶内，搅拌均匀；

6、将疏水涂层涂覆于有机硅硬化涂层表面，水解完全后，放入烘箱80℃烘干6小时，得到超疏水、耐磨亚克力；

7、测试该超疏水、耐磨亚克力的性能，测试结果如下：

综上所述，本申请提供了一种超疏水、耐磨亚克力及其制备方法，其通过在亚克力本体上设置有机硅耐磨涂层，可以提高亚克力本体的耐磨性，同时又通过在有机硅耐磨涂层上设置超疏水涂层，使其不易粘附生活中的各种油性物质及一些灰尘污渍，从而解决亚克力不耐磨以及室外使用后易脏、不易清理的问题。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。