一种有机基材保护膜涂层液及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种有机基材保护膜涂层液。更具体地说，本发明涉及一种在常温下就可以在皮革、塑料、化纤、有机聚合物等有机基材表面形成透明、致密、无光催化活性的保护膜的水溶性涂层液。本发明还涉及该涂层液的制备方法。
背景技术
纳米二氧化钛由于具有很好的光催化活性从而在自清洁防污技术、杀菌、除臭、降解空气及水中的污染物、防雾及吸收紫外线等多个领域具有重要的应用价值。但是如果直接在皮革、塑料、化纤等各种有机基材的表面涂装具有很强的光催化能力的纳米二氧化钛光触膜涂层，纳米二氧化钛光触膜的强氧化能力一方面可能对有机基材造成损伤，另一方面也容易造成黏附在有机基材外表面的纳米二氧化钛光触膜脱落。
由此可见，上述现有的纳米二氧化钛光触膜在有机基材上的应用受到了很大的局限，而亟待加以进一步解决。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种有机基材保护膜涂层液，该涂层液具有很好的透明性、分散性和很强的黏附性，可以在常温下在各种有机基材的表面形成强固但没有催化活性地保护膜，该保护膜既可以阻隔具有光催化活性的纳米二氧化钛光触膜与有机基材直接接触，又可以增强光触膜与有机基材之间的黏附性。
本发明的另一目的在于提供上述有机基材保护膜涂层液的制备方法，该方法工艺简单，制备成本低，产品的稳定性好。
依据本发明提出的有机基材保护膜涂层液，其为一种水溶性涂层液，pH范围为5～9，包含有高钛酸(H4TiO5)和稳定剂。H4TiO5含量为0.1～10％，稳定剂含量为0.1～10％。
前述的有机基材保护膜涂层液，其中所述的稳定剂为含有硝酸根离子、磷酸根离子、焦磷酸根离子、偏磷酸根离子、多磷酸根离子和有机酸根离子的化合物中的至少一种。
所述的稳定剂能够使涂层液在pH中性范围内具有更好的稳定性、黏附性、分散性和透明性，在长期贮存和长途运输的过程中不会变质。
前述的有机基材保护膜涂层液，其中所述的H4TiO5的优选含量为0.2～2％，稳定剂的优选含量为0.2～2％。
前述的有机基材保护膜涂层液，其中所述的pH优选范围为6～8。
前述的有机基材保护膜涂层液中，高钛酸具有很好的分散性和黏附性，可以在各种有机基材表面形成没有光催化活性的保护膜；稳定剂能够使涂层液在pH中性范围内具有更好的稳定性、黏附性、分散性和透明性，在长期贮存和长途运输的过程中不会发生变化。
本发明所述的有机基材保护膜涂层液的制备方法包括以下步骤：
1、将含钛的化合物与碱发生水解反应，制备氢氧化钛沉淀；
2、将氢氧化钛沉淀与含有过氧化氢的水溶液反应，并加入稳定剂，制备含有H4TiO5和黏附将的有机基材保护膜涂层液。
所述的含钛的化合物可以是硫酸钛、硝酸钛、硫酸氧钛、四氯化钛、氟钛酸铵和有机钛盐。所述的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾、氨水和尿素中的一种或几种。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明所述有机基材保护膜涂层液的pH为中性，不含各种有机黏附剂，涂膜时不需要高温烧结，所形成的薄膜与基材的黏合性很好，具有优良的透明性和抗腐蚀性，可用于各种有机基材表面的保护作用。而且该溶胶的制备方法简单，制备成本低，产品的稳定性好。
此外，本发明所述有机基材保护膜涂层液可以与水和/或其它溶剂如乙醇配合使用，当发明所述有机基材保护膜涂层液与醇类溶剂如乙醇配合使用时成膜的效果会更好。
为了能够更清楚了解本发明，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例和附图详细说明如后。
具体实施例
下面结合实施例对本发明作进一步详细的阐述。
实施例1
称取硫酸钛2g溶解在800ml蒸馏水中，在不断搅拌下加入25％氨水20ml反应30分钟使氢氧化钛沉淀完全。将所得到的氢氧化钛沉淀分离出来后用蒸馏水配制为800ml悬浮液，在不断搅拌下加入30％的过氧化氢水溶液10ml和1g酒石酸稳定剂反应至氢氧化钛沉淀完全溶解得到透明溶液为止。最后将所得到的透明溶液定容至1000ml后便可获得H4TiO5含量0.1％，酒石酸稳定剂含量0.1％的涂层液。
实施例2
称取钛酸四丁酯15g在800ml蒸馏水中，在不断搅拌下加入25％氢氧化钠溶液50ml反应30分钟使氢氧化钛沉淀完全。将所得到的氢氧化钛沉淀分离出来后用蒸馏水配制为800ml悬浮液，在不断搅拌下加入30％的过氧化氢水溶液20ml和1g硝酸和2g磷酸作为稳定剂反应至氢氧化钛沉淀完全溶解得到透明溶液为止。最后将所得到的透明溶液定容至1000ml便可获得H4TiO5含量0.8％，稳定剂含量0.3％的涂层液。
实施例3
称取四氯化钛20g溶解在800ml蒸馏水中，在不断搅拌下加入25％氨水100ml反应30分钟使氢氧化钛沉淀完全。将所得到的氢氧化钛沉淀分离出来后用蒸馏水配制为800ml悬浮液，在不断搅拌下加入30％的过氧化氢水溶液50ml和5g焦磷酸稳定剂反应至氢氧化钛沉淀完全溶解得到透明溶液为止。最后将所得到的透明溶液定容至1000ml后便可获得H4TiO5含量1.3％，稳定剂含量0.5％的涂层液。
实施例4
称取硝酸钛100g溶解在800ml蒸馏水中，在不断搅拌下加入20％氢氧化钾400ml反应30分钟使氢氧化钛沉淀完全。将所得到的氢氧化钛沉淀分离出来后用蒸馏水配制为700ml悬浮液，在不断搅拌下加入30％的过氧化氢水溶液250ml和10g硝酸20g焦磷酸作为稳定剂反应至氢氧化钛沉淀完全溶解得到透明溶液为止。最后将所得到的透明溶液定容至1000ml后便可获得H4TiO5含量4.4％，稳定剂含量3％的涂层液。
实施例5
称取硫酸氧钛100g溶解在800ml蒸馏水中，在不断搅拌下加入25％氨水500ml反应30分钟使氢氧化钛沉淀完全。将所得到的氢氧化钛沉淀分离出来后用蒸馏水配制为500ml悬浮液，在不断搅拌下加入30％的过氧化氢水溶液500ml和40g三聚焦磷酸作为稳定剂反应至氢氧化钛沉淀完全溶解得到透明溶液为止。最后将所得到的透明溶液定容至1000ml后便可获得H4TiO5含量8.2％，稳定剂含量4％的涂层液。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。