一种自净化纳米涂层及其制备方法与流程

1.本发明属于汽车雨刷制造技术领域，尤其涉及一种自净化纳米涂层及其制备方法。


背景技术：

2.雨刷器是安装在风窗上的重要附件，它的作用是扫除风窗玻璃上妨碍视线的雨雪和尘土。因此，它对于行车安全具有重要的作用。在汽车雨刮器的使用中，有机涂层是非常关键的一环，有机涂层可以减小雨刮器与车窗玻璃的摩擦力，保护雨刮器不受磨损，从而延长使用寿命。然而，当长期暴露在空气中时，车窗玻璃会吸附大量的城市粉尘，其中通常含有各种难降解的有机小分子。它们在雨刮器工作时能够吸附到涂层上，改变涂层原有的物理化学性质，严重影响其正常使用。为此，需要设计出一种自净化纳米涂层及其制备方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种自净化纳米涂层及其制备方法，以解决现有技术有机涂层无法长期有效的问题。
4.为实现上述目的，本发明的一种自净化纳米涂层及其制备方法的具体技术方案如下：
5.一种自净化纳米涂层，所述自净化纳米涂层的基体材料为纳米材料改性的硅基涂料，其成分包括50质量份的聚二甲基硅氧烷和1～10质量份纳米填料。
6.进一步的，所述硅基涂料为硅油、硅橡胶和硅酮树脂中的一种或者多种。
7.进一步的，所述纳米填料为氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化镍、钛酸锆、钛酸钡、钛酸锶中的一种或者多种。
8.进一步的，所述纳米填料的形状为纳米片、纳米针、纳米球中的一种或者多种，其尺寸在20nm以下。
9.一种自净化纳米涂层制备方法，具体为：
10.第一步，将聚硅烷和高介电液体分散于有机溶剂中，加热搅拌，得到聚硅烷涂层；
11.第二步，所得涂层与一定质量的纳米填料共混，加热，得到自净化纳米涂层。
12.进一步的，所述加热温度为20～80℃，加热时间为1～30min。
13.进一步的，所述纳米填料与硅基涂料的质量比为5～100。
14.相比较现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
15.1.本发明合成的自净化纳米涂层在雨刮器工作状况下能够催化降解表面吸附的有机小分子，从而保障纳米涂层的性质，使雨刮器长期有效工作。
具体实施方式：
16.设计出一种自净化纳米涂层，所述自净化纳米涂层的基体材料为纳米材料改性的硅基涂料，其成分包括50质量份的聚二甲基硅氧烷和1～10质量份纳米填料。
17.其中，所述硅基涂料为硅油、硅橡胶和硅酮树脂中的一种或者多种；所述纳米填料为氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化镍、钛酸锆、钛酸钡、钛酸锶中的一种或者多种；所述纳米填料的形状为纳米片、纳米针、纳米球中的一种或者多种，其尺寸在20nm以下。
18.一种自净化纳米涂层制备方法，具体为：
19.第一步，将聚硅烷和高介电液体分散于有机溶剂中，加热搅拌，得到聚硅烷涂层；
20.第二步，所得涂层与一定质量的纳米填料共混，加热，得到自净化纳米涂层。
21.其中，所述加热温度为20～80℃，加热时间为1～30min；所述纳米填料与硅基涂料的质量比为5～100。
22.本发明提出的自净化纳米涂层在雨刮器工作状况下能够催化降解表面吸附的有机小分子，从而保障纳米涂层的性质，使雨刮器长期有效工作以上实施方式中，列举出2种实施例实现上述技术方案：
23.实施例1
24.本实施例提供一种自净化纳米涂层及其制备方法，本发明提供的自净化纳米涂层成分为：聚二甲基硅氧烷50质量份，纳米填料8质量份。该纳米复合涂层采用如下步骤制备：
25.1)首先制备聚二甲基硅氧烷溶液，该溶液由弹性体和固化剂以10:1的质量比组成。将制备的聚二甲基硅氧烷溶液与高介电常数液体(碳酸丙烯酯和碳酸亚乙酯4:1)以不同质量比混合，得到混合物。在25℃下以300r min搅拌混合物持续5分钟，从而形成粘性乳液。
26.2)聚二甲基硅氧烷溶液和纳米填料(batio3-fe2o33:1)以质量比50:8 在室温下混合。搅拌20分钟后，得到混乳液。
27.3)将乳液浇铸在模具上，然后放置在343k烘箱中。3h后，乳液固化以制备薄膜。将薄膜冷却至室温，然后与模具离使用。
28.所述的纳米涂层用于汽车雨刮器的涂层材料，与现有涂层相比，本发明合成的涂层在雨刮器工作状况下能够催化降解表面吸附的有机小分子，从而保障纳米涂层的性质，使雨刮器有效工作。
29.可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。


技术特征：
1.一种自净化纳米涂层，其特征在于：所述自净化纳米涂层的基体材料为纳米材料改性的硅基涂料，其成分包括50质量份的聚二甲基硅氧烷和1～10质量份纳米填料。2.根据权利要求1所述的一种自净化纳米涂层，其特征在于，所述硅基涂料为硅油、硅橡胶和硅酮树脂中的一种或者多种。3.根据权利要求1所述的一种自净化纳米涂层，其特征在于，所述纳米填料为氧化锰、氧化铁、氧化钴、氧化镍、钛酸锆、钛酸钡、钛酸锶中的一种或者多种。4.根据权利要求1所述的一种自净化纳米涂层，其特征在于，所述纳米填料的形状为纳米片、纳米针、纳米球中的一种或者多种，其尺寸在20 nm以下。5.一种自净化纳米涂层制备方法，其特征在于，包括权利要求1-4中任意一项所述的一种自净化纳米涂层，具体为：第一步，将聚硅烷和高介电液体分散于有机溶剂中，加热搅拌，得到聚硅烷涂层；第二步，所得涂层与一定质量的纳米填料共混，加热，得到自净化纳米涂层。6.根据权利要求5所述的一种自净化纳米涂层制备方法，其特征在于，所述加热温度为20～80℃，加热时间为1～30 min。7.根据权利要求5所述的一种自净化纳米涂层制备方法，其特征在于，所述纳米填料与硅基涂料的质量比为5～100。

技术总结
本发明公开了一种自净化纳米涂层，所述自净化纳米涂层的基体材料为纳米材料改性的硅基涂料，其成分包括50质量份的聚二甲基硅氧烷和1～10质量份纳米填料。本发明还公开了一种自净化纳米涂层制备方法，具体为：第一步，将聚硅烷和高介电液体分散于有机溶剂中，加热搅拌，得到聚硅烷涂层；第二步，所得涂层与一定质量的纳米填料共混，加热，得到自净化纳米涂层。本发明合成的自净化纳米涂层在雨刮器工作状况下能够催化降解表面吸附的有机小分子，从而保障纳米涂层的性质，使雨刮器长期有效工作。使雨刮器长期有效工作。


技术研发人员：李金春 黎园 孙向南 王辉 吴明生 刘伟 李琳 张瑞 李鑫
受保护的技术使用者：江苏云睿汽车电器系统有限公司
技术研发日：2021.12.23
技术公布日：2022/5/17