一種溶膠和由該溶膠形成的薄膜材料制造技術

一種溶膠，其中，該溶膠是由溶膠前驅體、溶劑、催化劑和選擇性含有的金屬絡合劑混合得到的產物，所述溶膠前驅體為組分Ａ或組分Ａ與組分Ｂ的混合物；其中，所述組分Ａ選自含有氯、氟、乙烯基、甲酰胺基和甲基丙烯酰氧基中至少一種基團的烷氧基硅烷中的一種或幾種；所述組分Ｂ選自鈦的醇鹽、鋁的醇鹽、鋯的醇鹽、鈦的氧化物、鋁的氧化物、鋯的氧化物、鈦的可溶性無機鹽、鋁的可溶性無機鹽、鋯的可溶性無機鹽和碳原子數為１－２０的飽和烴基烷氧基硅烷中的至少一種，所述溶劑選自乙醇、異丙醇、正丁醇、異戊醇、丙二醇甲醚醋酸酯和乙酸正丁酯中的一種或幾種；所述催化劑為不引發沉淀的酸性水溶液或堿性水溶液。由本發明專利技術提供的溶膠可以在基材上形成具有良好的抗化學污染性能和防指紋性能的薄膜層。本發明專利技術還涉及由該溶膠形成的薄膜材料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種溶膠和由該溶膠形成的薄膜材料。
技術介紹
PVD鍍膜是手機金屬件主要的表面處理方法，可賦予金屬件特殊的陶瓷質感色彩。 然而，PVD鍍層因內部固有的均勻排布的微孔，手指印跡等臟污留下后會發生變色，難以擦 除。研究發現，通過在PVD鍍層表面形成一層保護膜，該保護膜在保持PVD鍍層外觀和手感 的同時，可有效防止指紋污染。例如，CN1778851A公開了一種表面抗指紋化涂層，該涂層包括一形成于待涂覆 基底表面的疏水性納米材料涂層、疏油性納米材料涂層或超雙疏納米材料涂層。CN1553944A公開了一種用于涂布金屬基材的涂料，在0-90°C的溫度范圍內其粘 度低于lOOOmPas，其含有&)40-90重量％的低聚、直鏈或支鏈(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚 醚(甲基)丙烯酸酯和/或聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的至少一種；b) 5-60重量％，優選10-60重量％的單官能液體(甲基)丙烯酸酯或二、三或多 (甲基)丙烯酸酯化合物的至少一種；c)0. 1-20重量％的至少一種含有酸性基團的甲基丙烯酸酯化合物，以及d)0. 1-20重量％的涂層技術中的輔助物質，如粘合促進劑、流動控制劑、消泡劑和 /或光穩定劑以及光引發劑。上述兩種涂層均是以樹脂為主體，通過光或熱固化的方式，在基底上形成防指紋 涂層，這種涂層存在施工時易排放大量揮發性有機污染物，且制得涂層易產生泛彩、發朦和 老化的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有的抗指紋化涂層易產生泛彩、發朦和老化的缺陷，提供 一種溶膠和由該溶膠形成的不易產生泛彩、發朦和老化的薄膜材料。本專利技術提供了一種溶膠，其中，該溶膠是由溶膠前驅體、溶劑、催化劑和選擇性含 有的金屬絡合劑混合得到的產物，所述溶膠前驅體為組分A或組分A與組分B的混合物；其 中，所述組分A選自含有氯、氟、乙烯基、甲酰胺基和甲基丙烯酰氧基中至少一種基團的烷 氧基硅烷中的一種或幾種；所述組分B選自鈦的醇鹽、鋁的醇鹽、鋯的醇鹽、鈦的氧化物、鋁 的氧化物、鋯的氧化物、鈦的可溶性無機鹽、鋁的可溶性無機鹽、鋯的可溶性無機鹽和碳原 子數為1-20的飽和烴基烷氧基硅烷中的至少一種，所述溶劑選自乙醇、異丙醇、正丁醇、異 戊醇、丙二醇甲醚醋酸酯和乙酸正丁酯中的一種或幾種；所述催化劑為不引發沉淀的酸性 水溶液或堿性水溶液。本專利技術還提供了一種薄膜材料，該材料包括基材和位于基材表面的薄膜，其中，所 述薄膜為由本專利技術提供的溶膠形成。由本專利技術提供的溶膠可以在基材上形成均勻、致密的薄膜層，且該薄膜層具有良 好的抗化學污染，且防指紋性能優異。例如，由本專利技術的溶膠制成的薄膜材料在全檢燈下觀 察沒有出現開裂、泛彩等現象，在測試薄膜材料的抗化學污染性能中，在將護手霜、防曬液、 唇膏、粉底霜、殺蟲劑、烹飪用油等化學污染物涂覆到由本專利技術的溶膠制成的薄膜材料上24 小時后，也不會發生脆裂、老化以及變色等問題，仍具有較強的抗污染能力。在測試薄膜材 料的防指紋性能中，在用人工汗液擦試薄膜材料后，只需要用棉布簡單擦試樣品表面2-6 次即可除去指印。此外，本專利技術的制備工藝簡單、成本低，制備過程能耗少、對環境友好。具體實施例方式按照本專利技術，所述溶膠是由溶膠前驅體、溶劑、催化劑和選擇性含有的金屬絡合劑 混合得到的產物，所述溶膠前驅體為組分A或組分A與組分B的混合物；其中，所述組分A 選自含有氯、氟、乙烯基、甲酰胺基和甲基丙烯酰氧基中至少一種基團的烷氧基硅烷中的一 種或幾種；所述組分B選自鈦的醇鹽、鋁的醇鹽、鋯的醇鹽、鈦的氧化物、鋁的氧化物、鋯的 氧化物、鈦的可溶性無機鹽、鋁的可溶性無機鹽、鋯的可溶性無機鹽和碳原子數為1-20的 飽和烴基烷氧基硅烷中的至少一種，所述溶劑選自乙醇、異丙醇、正丁醇、異戊醇、丙二醇甲 醚醋酸酯和乙酸正丁酯中的一種或幾種；所述催化劑為不引發沉淀的酸性水溶液或堿性水 溶液。按照本專利技術，所述溶膠中各組分的加入量可以在很大范圍內改變，優選情況下，以 該溶膠的總量為基準，所述溶膠前驅體的加入量為1-15重量％，更優選為1-8重量所述 溶劑的加入量為70-98重量％，更優選為85-96重量％ ；所述催化劑的加入量為0. 2-10重 量％，更優選為0. 2-5重量％ ；金屬絡合劑的加入量為0-5重量％，優選為0. 1-3重量％。按照本專利技術，所述溶膠前驅體優選為組分A與組分B的混合物，其中，所述組分A 與組分B的重量比可以在較寬范圍內調整，更優選情況下，所述組分A與組分B的重量比為 (1-4) 1。按照本專利技術，所述含有氯的烷氧基硅烷優選為烷基三烷氧基氯硅烷，所述含有氟 的烷氧基硅烷優選為烷基三烷氧基氟硅烷，其中，所述烷基為碳原子數為1-20的烷基，所 述烷氧基為碳原子數為1-9的烷氧基；所述含有乙烯基的烷氧基硅烷優選為乙烯基三異丙氧基硅烷，所述含有甲酰胺基 的烷氧基硅烷優選為甲酰胺基三乙氧基硅烷，所述含有甲基丙烯酰氧基的烷氧基硅烷優選 為甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷；按照本專利技術，優選情況下，所述鈦的醇鹽可以為鈦酸正丁酯，所述鋁的醇鹽可以為 異丙醇鋁，所述鋯的醇鹽可以為鋯酸異丙酯，所述鈦的可溶性無機鹽可以為四氯化鈦，所述 鋁的可溶性無機鹽可以為硝酸鋁，鋯的可溶性無機鹽可以為硝酸鋯和/或氯化鋯；所述鈦 的氧化物可以為氧化鋯，所述鋁的氧化物可以為氧化鋁，所述鋯的氧化物可以為氧化鋯。按照本專利技術，所述溶劑優選為乙醇和/或異丙醇與選自正丁醇、異戊醇、丙二醇甲 醚醋酸酯、乙酸正丁酯中的至少一種溶劑的混合溶劑，可以在溶膠向凝膠轉變即形成薄膜 的過程中，使溶劑能夠梯度揮發，減少薄膜收縮應力，從而進一步抑制薄膜的開裂，所述乙 醇和/或異丙醇與選自正丁醇、異戊醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸正丁酯中的至少一種溶劑 的重量比可以在較寬的范圍內調整，優選情況下，所述乙醇和/或異丙醇與選自正丁醇、異戊醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸正丁酯中的至少一種溶劑的重量比為1 (0.2-1)。按照本專利技術，所述催化劑為不會引發溶膠沉淀、可以分別提供正、負電荷，分布在 帶電溶膠外可形成雙電荷，以達到穩定溶膠的作用的各種酸性水溶液或堿性水溶液，只要 能夠達到提供正、負電荷的目的即可。優選情況下，所述酸性水溶液可以選自硝酸、乙酸、 檸檬酸和鹽酸中的至少一種酸的水溶液；所述堿性溶液可以選自二乙醇胺、三乙醇胺、N， N-二甲基甲酰胺、N, N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基乙醇胺中的至少一種堿的水溶液。 所述酸性水溶液和堿性水溶液的濃度可以在較寬的范圍內調整，例如，其中，水與酸或堿 的重量比可以為1 (1-25)，其中，對酸或堿的濃度沒有特別限定，例如，質量濃度可以為 5-99. 5%。按照本專利技術，當所述溶膠前驅體為組分A與組分B的混合物，且組分B選自鈦、 鋁、鋯的醇鹽、氧化物或可溶性無機鹽中的一種或幾種時，為了達到更好地絡合金屬離子的 目的，防止溶膠沉淀，所述溶膠優選為由溶膠前驅體、溶劑、催化劑和金屬絡合劑混合得到 的產物，所述金屬絡合劑可以選自各種金屬絡合劑，例如，所述金屬絡合劑可以選自乙酰丙 酮、吡啶、檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸和乙二胺四乙酸中的至少一種；反之，若所述溶膠前驅 體為組分A，或者所述溶膠前驅體為組分A與組分B的混合物，且所述組分B為碳原子數為 1-20的飽和烴基本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種溶膠，其特征在于，該溶膠是由溶膠前驅體、溶劑、催化劑和選擇性含有的金屬絡合劑混合得到的產物，所述溶膠前驅體為組分Ａ或組分Ａ與組分Ｂ的混合物；其中，所述組分Ａ選自含有氯、氟、乙烯基、甲酰胺基和甲基丙烯酰氧基中至少一種基團的烷氧基硅烷中的一種或幾種；所述組分Ｂ選自鈦的醇鹽、鋁的醇鹽、鋯的醇鹽、鈦的氧化物、鋁的氧化物、鋯的氧化物、鈦的可溶性無機鹽、鋁的可溶性無機鹽、鋯的可溶性無機鹽和碳原子數為１－２０的飽和烴基烷氧基硅烷中的至少一種，所述溶劑選自乙醇、異丙醇、正丁醇、異戊醇、丙二醇甲醚醋酸酯和乙酸正丁酯中的一種或幾種；所述催化劑為不引發沉淀的酸性水溶液或堿性水溶液。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：沙明杰，張馥荔，陳云，
申請(專利權)人：比亞迪股份有限公司，
類型：發明
國別省市：94[中國|深圳]