專利名稱：一種具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鍍膜裝飾領(lǐng)域，尤其是涉及ー種具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層及其制備方法。
背景技術(shù)：
鍍膜技術(shù)已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)，尤其是裝飾領(lǐng)域，得到廣泛的應(yīng)用，通過(guò)在裝飾板材上鍍膜可以提高裝飾的效果和品位，増加附加值，延長(zhǎng)使用壽命，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益，另外，優(yōu)美的裝飾外觀能滿足人們對(duì)舒適生活的最求，具有良好的社會(huì)效益。隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)膜層也提出越來(lái)越高的要求，例如膜層具有自清潔性；要具有更為豐富的顏 色；膜層表面具備耐磨、耐腐蝕、耐久、耐老化等性能。采用化學(xué)法(化學(xué)著色和電化學(xué)著色)制備彩色膜往往存在附著力差，制備過(guò)程污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)，因此物理法制彩色膜是當(dāng)今發(fā)展的主流，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的是離子鍍膜法和磁控濺射鍍膜法。然而，就裝飾領(lǐng)域而言，所制備的膜層多為單層膜，只注重膜層的裝飾性功能，目的是得到不同種類的顔色。功能性復(fù)合膜在這個(gè)領(lǐng)域研究和應(yīng)用較少。作為裝飾性涂層，涂層的潔凈程度直接影響了其美觀性，因此，在高檔次的裝飾領(lǐng)域，要求涂層具有自清潔功能。現(xiàn)有產(chǎn)品已經(jīng)難以適應(yīng)越來(lái)越高的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供ー種具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層，其具有疏水功能，利用其疏水性保持其表面的潔凈，有利于提高膜層的裝飾性效果。本發(fā)明的另ー個(gè)目的是提供上述具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層的制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的ー種具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于包括以下步驟(I)在基底表面上沉積ー層顏色打底層；(2)在顔色打底層表面沉積ニ氧化硅；(3)通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑對(duì)ニ氧化硅進(jìn)行表面改性，得到改性ニ氧化硅層。所述步驟(3)中，將步驟(2)制得制品浸泡在含硅烷偶聯(lián)劑的有機(jī)溶劑中，反應(yīng)得到改性ニ氧化硅層。所述的基底為金屬、陶瓷或玻璃。所述的顏色打底層為鈦的合金或其化合物，或者為鋯的合金或其化合物。所述步驟(I)和步驟(2)中的沉積方法為離子鍍或磁控濺射。所述的硅烷偶聯(lián)劑選自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602 或 DL171。所述的有機(jī)溶劑選自甲苯、ニ氯甲烷、こ醚或辛烷。所述的硅烷偶聯(lián)劑在有機(jī)溶劑中的濃度為O. lmol/L-2mol/L0所述的反應(yīng)溫度為室溫 100°C，保溫2 24小時(shí)，溫度與保溫時(shí)間成反比。由上述方法制得的具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層，依次包括基底、顔色打底層和改性ニ氧化硅層。本發(fā)明通過(guò)在基底上通過(guò)物理氣相沉積法沉積ー層顔色打底層，然后在此打底層上沉積ニ氧化硅，由于ニ氧化硅為親水性的，必須經(jīng)過(guò)表面改性，使其變?yōu)槭杷圆拍芫哂凶詽崈舻淖饔茫虼?，用硅烷偶?lián)劑對(duì)制備好的復(fù)合涂層進(jìn)行表面改性，使其具有疏水性，能夠保持其表面的潔凈，提高膜層的裝飾性效果。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是ー種具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層，制備時(shí)包括以下步驟
(I)在基底I表面上沉積ー層顏色打底層2 ；(2)在顏色打底層2表面沉積ニ氧化硅；(3)通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑對(duì)ニ氧化硅進(jìn)行表面改性，得到改性ニ氧化硅層3，從而制得如圖I所示的復(fù)合涂層產(chǎn)品，依次包括基底I、顏色打底層2和改性ニ氧化硅層3?；譏可采用金屬(例如不銹鋼、鋁材、銅材)、陶瓷或玻璃。在清洗干凈的基底I上沉積ー層顏色打底層2，這層顏色打底層2可以是鈦的合金或其化合物，也可以是鋯的合金或其化合物。顔色打底層2的色彩控制技術(shù)在裝飾領(lǐng)域非常成熟，可以根據(jù)實(shí)際需要得到想要的顏色。在制備好的顏色打底層2上進(jìn)ー步沉積ニ氧化硅，由于ニ氧化硅一般為親水的，必須對(duì)其進(jìn)行表面改性，將制備好的復(fù)合涂層浸泡在硅烷偶聯(lián)劑的有機(jī)溶劑中反應(yīng)，使硅烷偶聯(lián)劑接在ニ氧化硅的表面，得到疏水性的改性ニ氧化硅層3。優(yōu)選的，硅烷偶聯(lián)劑選自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602或DL171 ;有機(jī)溶劑選自甲苯、ニ氯甲烷、こ醚或辛烷，這些溶劑對(duì)硅烷偶聯(lián)劑有很好的溶解性。硅烷偶聯(lián)劑在有機(jī)溶劑中的濃度優(yōu)選為O. Imol/L-2mol/L。加熱反應(yīng)溫度為室溫 100°C，保溫2 24小吋。硅烷偶聯(lián)劑濃度、溫度與保溫時(shí)間成反比。顔色打底層2和ニ氧化硅的沉積方法可以是離子鍍和磁控濺射兩種方法的任何ー種。相比而言，磁控濺射得到的膜層致密，厚度容易控制，因此，多用來(lái)沉積ニ氧化硅。而離子鍍膜的方法，成膜速度快，在裝飾領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，多用來(lái)鍍制顏色打底層。由上述方法可制得具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層，依次包括基底I、顔色打底層2和改性ニ氧化硅層3。下面結(jié)合具體例子對(duì)本發(fā)明內(nèi)容做進(jìn)ー步說(shuō)明，但本發(fā)明保護(hù)范圍不僅限于以下實(shí)施例，凡是屬于本發(fā)明內(nèi)容等同的技術(shù)方案，均屬于本專利的保護(hù)范圍。實(shí)施例I( I)顏色打底層2的制備采用離子鍍的方法，以常見(jiàn)的氮化鈦為例進(jìn)行說(shuō)明，基底I表面經(jīng)拋光，然后分別在清洗液、丙酮、酒精中超聲波清洗各30min，壓縮空氣吹干。氮化鈦膜通過(guò)多弧離子鍍進(jìn)行沉積，樣品在鍍膜室內(nèi)Ar離子濺射清洗5min后開(kāi)始沉積氮化鈦，靶材為T(mén)i靶，純度為99. 99%，革巴室真空度3. 2 X KT1Pat5鍍膜エ藝參數(shù)為N2流量3. 2 X IO—^iW1，Ar流量為I. ΘΧΚΤπ ι η-1，濺射電壓為500V，濺射電流為30Α，濺射時(shí)間為lOmin。(2) ニ氧化硅的制備
ニ氧化硅多用磁控濺射的方法制備，濺射用的靶材為SiO2,純度為99. 99%。實(shí)驗(yàn)中用Ar氣作濺射氣體，并通入適量的氧氣，待電流和電壓充分穩(wěn)定后再進(jìn)行濺射。濺射時(shí)工作氣壓為O. 7Pa，自偏壓為620V，濺射電壓為450V，電流為O. 16A，濺射功率為80W，鍍膜時(shí)間分別為30min。(3) ニ氧化硅的表面改性將硅烷偶聯(lián)劑KH550溶解在甲苯中，濃度為O. lmol/L，將步驟(2)制備好的復(fù)合膜浸泡在O. lmol/L的硅烷偶聯(lián)劑溶液中，加熱到80°C，保持24小時(shí)，便可以得到理想的改性ニ氧化硅層3。實(shí)施例2步驟(3)中硅烷偶聯(lián)劑DL602溶解在甲苯的濃度為lmol/L，加熱到60°C，保持10 小時(shí)就可以得到理想的效果。其他同實(shí)施例I。實(shí)施例3步驟(3)中硅烷偶聯(lián)劑KH560溶解在こ醚的濃度為2mol/L，在室溫下，保持8小時(shí)就可以完成ニ氧化硅的改性過(guò)程。其他同實(shí)施例I。實(shí)施例4步驟(3)中硅烷偶聯(lián)劑KH792溶解在ニ氯甲烷的濃度為2mol/L，加熱至80°C，僅需2小時(shí)就可以完成ニ氧化硅的改性過(guò)程。其他同實(shí)施例I。實(shí)施例5步驟(2)的氮化鈦膜通過(guò)磁控濺射的方法制備，以鈦為靶材，通入N2和Ar。N2流量為3. 2X10-5m3min-l, Ar流量為I. 9X 10_5m3min-l，濺射電壓為500V，濺射電流為30A，濺射時(shí)間為lOmin。其他同實(shí)施例I。實(shí)施例6顔色打底層2采用氮化鋯打底層，將鈦靶材換為鋯靶材，其他同實(shí)施例2。
權(quán)利要求
1.一種具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于包括以下步驟(I)在基底表面上沉積一層顏色打底層；(2)在顏色打底層表面沉積二氧化硅；(3)通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑對(duì)二氧化硅進(jìn)行表面改性，得到改性二氧化硅層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于所述步驟(3)中，將步驟(2)制得制品浸泡在含硅烷偶聯(lián)劑的有機(jī)溶劑中，反應(yīng)得到改性二氧化硅層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于所述的基底為金屬、陶瓷或玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于所述的顏色打底層為鈦的合金或其化合物，或者為鋯的合金或其化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于所述步驟(I)和步驟(2)中的沉積方法為離子鍍或磁控濺射。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于所述的硅烷偶聯(lián)劑選自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602或DL171。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)溶劑選自甲苯、二氯甲烷、乙醚或辛烷。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于所述的硅烷偶聯(lián)劑在有機(jī)溶劑中的濃度為0. lmol/L-2mol/L0
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于所述的反應(yīng)溫度為室溫 100°c，保溫2 24小時(shí)，溫度與保溫時(shí)間成反比。
10.由權(quán)利要求1-9中任一權(quán)利要求所述方法制得的具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層，依次包括基底、顏色打底層和改性二氧化硅層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有疏水自清潔功能的裝飾性復(fù)合涂層及其制備方法，其制備時(shí)先在基底表面上沉積一層顏色打底層，然后在顏色打底層表面沉積二氧化硅，最后通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑對(duì)二氧化硅進(jìn)行表面改性，得到改性二氧化硅層，制得的產(chǎn)品依次包括基底、顏色打底層和改性二氧化硅層。本發(fā)明制品表面具有疏水性，能夠保持其表面的潔凈，提高膜層的裝飾性效果。
文檔編號(hào)B32B18/00GK102677054SQ201210169
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者朱元義 申請(qǐng)人:廣州市番禺雙石鈦金廠