一种含钛锆有机无机杂化保护膜的制备方法.pdf

《一种含钛锆有机无机杂化保护膜的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种含钛锆有机无机杂化保护膜的制备方法.pdf（6页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610839641.5 (22)申请日 2016.09.21 (71)申请人 东莞市联洲知识产权运营管理有限 公司 地址 523000 广东省东莞市松山湖高新技 术产业工发区生产力大厦406 (72)发明人 王文庆 (74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 11246 代理人 连平 (51)Int.Cl. C09D 183/04(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C08G 77/04(2006.01) (54)发明名称 一种含钛锆有机-。

2、无机杂化保护膜的制备方 法 (57)摘要 本发明公开了一种含钛锆有机-无机杂化保 护膜的制备方法， 该方法包括以下步骤： 首先采 用溶胶凝胶法水解缩合-氨乙基氨丙基三甲氧 基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆的混合物， 并在 反应过程中加入适量的1,3-二环己基碳二亚胺， 制得含钛锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷胶 液； 然后向含钛锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧 烷胶液中依次加入乙醇、 交联剂、 聚醚改性的硅 油流平剂、 过氧化二碳酸二环己酯， 搅拌混合均 匀， 然后根据着膜物的大小采用浸膜、 喷涂或刷 涂的涂膜法， 然后在100-120下固化6-12h， 得 到含钛锆有机-无机杂化保护膜。 本发明制得的 。

3、保护膜防腐性能优异， 抗磨损刻划性能佳， 附着 力强， 制备方法简单。 权利要求书1页 说明书4页 CN 106336798 A 2017.01.18 CN 106336798 A 1.一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤： (1)首先将-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆混合搅拌均匀， 然 后加入有机溶剂， 搅拌20-30min后， 加入1,3-二环己基碳二亚胺， 混合后在30-75下反应， 反应过程中用凝胶色谱测其平均相对分子量， 以确定生成了含钛锆的-氨乙基氨丙基倍 半硅氧烷胶液； (2)向步骤(1)制得的含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧。

4、烷胶液中加入乙醇、 交联 剂、 聚醚改性的硅油流平剂、 过氧化二碳酸二环己酯， 搅拌混合均匀， 然后根据着膜物的大 小采用浸膜、 喷涂或刷涂的涂膜法， 然后在100-120下固化6-12h， 得到含钛锆有机-无机 杂化保护膜。 2.如权利要求1所述的一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 其特征在于： 步 骤(1)中， 所述-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆的质量比为(8-12)： 3： 1。 3.如权利要求1所述的一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 其特征在于： 步 骤(1)中， 所述有机溶剂与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为(10-15)： 1。 4.如权利。

5、要求1所述的一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 其特征在于： 步 骤(1)中， 所述有机溶剂为乙酸乙酯、 四氢呋喃、 乙醇、 二甲基甲酰胺、 二甲基乙酰胺中的至 少一种。 5.如权利要求1所述的一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 其特征在于： 步 骤(1)中， 所述1,3二环己基碳二亚胺与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为(0.005- 0.05)： 1。 6.如权利要求1所述的一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 其特征在于： 步 骤(2)中， 所述含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷、 乙醇、 交联剂、 聚醚改性的硅油流平 剂、 过氧化二碳酸二环己酯的质量比为(2-。

6、5)： 12： 0.01:(0.005-0.01)： 0.05。 7.如权利要求1所述的一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 其特征在于： 步 骤(2)中， 所述交联剂为含氢聚硅氧烷、 六亚甲基二异氰酸酯的混合物， 二者质量比为(1- 3)： 1。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106336798 A 2 一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法 技术领域： 0001 本发明涉及材料制备技术领域， 具体的涉及一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的 制备方法。 背景技术： 0002 有机高分子膜具有制膜过程相对简单、 成膜性好、 柔韧度高等优点， 但由于其抗污 染性差、 机械强度差， 不易清。

7、洗等缺点， 使得有机膜在某些特殊体系中的应用受到限制。 相 比， 无机膜具有良好的热稳定性、 机械强度高、 耐化学和生物侵蚀、 易于清洗等优点， 但同时 无机膜存在质脆、 加工成本高、 大面积制备困难， 无机氧化物膜不能在碱性条件下使用等不 足， 这也限制了它的使用。 0003 有机/无机杂化材料兼具有机材料的柔韧性和无机材料高硬度优势， 是理想的耐 磨材料， 因而受到广泛关注。 多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)结构和性质独特， 容易通过分子 设计制备出分子级杂化的高性能材料。 由于具有优良的机械特性、 热稳定性等， POSS作为保 护膜、 增透膜、 分光膜应用在高能激光器等精密光学器件上也显。

8、示出无可比拟的优势。 因 此， 无机纳米材料-POSS杂化膜成为了研究热点。 0004 中国专利(200810135282.0)公开了一种含钛有机-无机杂化纳米抗磨损、 刻划保 护膜， 是采用溶胶凝胶法水解缩合3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷与钛酸四丁酯的混 合物， 制得含钛倍半硅氧烷胶液， 并向其中加入交联剂己二胺和稀释溶剂四氢呋喃， 采用浸 涂法在树脂镜片上形成一层保护膜， 该制备方法简单， 且形成的保护膜抗磨损、 抗刻划性能 好， 但是其附着力不太理想， 且热稳定性不佳。 发明内容： 0005 本发明的目的是提供一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 该制备方法 简单， 条件。

9、温和， 易于操作， 制得的保护膜抗磨损、 防腐性能好， 力学性能佳， 膜附着力好， 热 稳定性能优异。 0006 为实现上述目的， 本发明采用以下技术方案： 0007 一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 包括以下步骤： 0008 (1)首先将-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆混合搅拌均 匀， 然后加入有机溶剂， 搅拌20-30min后， 加入1,3-二环己基碳二亚胺， 混合后在30-75下 反应， 反应过程中用凝胶色谱测其平均相对分子量， 以确定生成了含钛锆的-氨乙基氨丙 基倍半硅氧烷胶液； 0009 (2)向步骤(1)制得的含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷胶液中加。

10、入乙醇、 交 联剂、 聚醚改性的硅油流平剂、 过氧化二碳酸二环己酯， 搅拌混合均匀， 然后根据着膜物的 大小采用浸膜、 喷涂或刷涂的涂膜法， 然后在100-120下固化6-12h， 得到含钛锆有机-无 机杂化保护膜。 0010 作为上述技术方案的优选， 步骤(1)中， 所述-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸 说明书 1/4 页 3 CN 106336798 A 3 四丁酯和氧氯化锆的质量比为(8-12)： 3： 1。 0011 作为上述技术方案的优选， 步骤(1)中， 所述有机溶剂与-氨乙基氨丙基三甲氧 基硅烷的质量比为(10-15)： 1。 0012 作为上述技术方案的优选， 步骤(1)中，。

11、 所述有机溶剂为乙酸乙酯、 四氢呋喃、 乙 醇、 二甲基甲酰胺、 二甲基乙酰胺中的至少一种。 0013 作为上述技术方案的优选， 步骤(1)中， 所述1,3二环己基碳二亚胺与-氨乙基氨 丙基三甲氧基硅烷的质量比为(0.005-0.05)： 1。 0014 作为上述技术方案的优选， 步骤(2)中， 所述含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧 烷、 乙醇、 交联剂、 聚醚改性的硅油流平剂、 过氧化二碳酸二环己酯的质量比为(2-5)： 12： 0.01:(0.005-0.01)： 0.05。 0015 作为上述技术方案的优选， 步骤(2)中， 所述交联剂为含氢聚硅氧烷、 六亚甲基二 异氰酸酯的混合物， 。

12、二者质量比为(1-3)： 1。 0016 本发明具有以下有益效果： 0017 本发明采用-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆水解缩合制 得含钛锆的倍半硅氧烷， 并合理控制各组分的含量， 且在反应过程中加入适量的1,3-二环 己基碳二亚胺， 从而得到稳定的含钛锆的倍半硅氧烷； 0018 另一方面， 本发明还在制得的含钛锆的倍半硅氧烷体系中加入一定量的交联剂、 聚醚改性的硅油流平剂和过氧化二碳酸二环己酯， 使得制得的保护膜致密， 均质， 附着力 好， 耐磨性能更为优异， 热稳定性能佳； 且该制备过程中无有毒物质释放， 更为环保。 具体实施方式： 0019 为了更好的理解本发明， 下面。

13、通过实施例对本发明进一步说明， 实施例只用于解 释本发明， 不会对本发明构成任何的限定。 0020 实施例1 0021 一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 包括以下步骤： 0022 (1)首先将-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆混合搅拌均 匀， 然后加入乙酸乙酯， 搅拌20-30min后， 加入1,3-二环己基碳二亚胺， 混合后在30下反 应， 反应过程中用凝胶色谱测其平均相对分子量， 以确定生成了含钛锆的-氨乙基氨丙基 倍半硅氧烷胶液， 其中， -氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆的质量比 为8： 3： 1， 乙酸乙酯与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比。

14、为10： 1， 1,3二环己基碳二亚 胺与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为0.005： 1； 0023 (2)向步骤(1)制得的含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷胶液中加入乙醇、 交 联剂、 聚醚改性的硅油流平剂、 过氧化二碳酸二环己酯， 搅拌混合均匀， 然后根据着膜物的 大小采用浸膜、 喷涂或刷涂的涂膜法， 然后在100下固化12h， 得到含钛锆有机-无机杂化 保护膜， 其中， 含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷、 乙醇、 交联剂、 聚醚改性的硅油流平 剂、 过氧化二碳酸二环己酯的质量比为2： 12： 0.01： 0.005： 0.05。 0024 实施例2 0025 一种含钛锆有机。

15、-无机杂化保护膜的制备方法， 包括以下步骤： 0026 (1)首先将-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆混合搅拌均 说明书 2/4 页 4 CN 106336798 A 4 匀， 然后加入四氢呋喃， 搅拌20-30min后， 加入1,3-二环己基碳二亚胺， 混合后在75下反 应， 反应过程中用凝胶色谱测其平均相对分子量， 以确定生成了含钛锆的-氨乙基氨丙基 倍半硅氧烷胶液， 其中， -氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆的质量比 为12： 3： 1， 四氢呋喃与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为15： 1， 1,3二环己基碳二 亚胺与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量。

16、比为0.05： 1； 0027 (2)向步骤(1)制得的含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷胶液中加入乙醇、 交 联剂、 聚醚改性的硅油流平剂、 过氧化二碳酸二环己酯， 搅拌混合均匀， 然后根据着膜物的 大小采用浸膜、 喷涂或刷涂的涂膜法， 然后在120下固化6h， 得到含钛锆有机-无机杂化保 护膜， 其中， 含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷、 乙醇、 交联剂、 聚醚改性的硅油流平 剂、 过氧化二碳酸二环己酯的质量比为5： 12： 0.01： 0.01： 0.05。 0028 实施例3 0029 一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 包括以下步骤： 0030 (1)首先将-氨乙基氨丙。

17、基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆混合搅拌均 匀， 然后加入乙醇， 搅拌20-30min后， 加入1,3-二环己基碳二亚胺， 混合后在40下反应， 反 应过程中用凝胶色谱测其平均相对分子量， 以确定生成了含钛锆的-氨乙基氨丙基倍半 硅氧烷胶液， 其中， -氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆的质量比为9： 3： 1， 乙醇与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为11： 1， 1,3二环己基碳二亚胺与- 氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为0.01： 1； 0031 (2)向步骤(1)制得的含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷胶液中加入乙醇、 交 联剂、 聚醚改性的硅油流平剂、 过氧。

18、化二碳酸二环己酯， 搅拌混合均匀， 然后根据着膜物的 大小采用浸膜、 喷涂或刷涂的涂膜法， 然后在105下固化11h， 得到含钛锆有机-无机杂化 保护膜， 其中， 含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷、 乙醇、 交联剂、 聚醚改性的硅油流平 剂、 过氧化二碳酸二环己酯的质量比为3： 12： 0.01： 0.006： 0.05。 0032 实施例4 0033 一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 包括以下步骤： 0034 (1)首先将-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆混合搅拌均 匀， 然后加入二甲基甲酰胺， 搅拌20-30min后， 加入1,3-二环己基碳二亚胺， 混合后在。

19、50 下反应， 反应过程中用凝胶色谱测其平均相对分子量， 以确定生成了含钛锆的-氨乙基氨 丙基倍半硅氧烷胶液， 其中， -氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆的质 量比为10： 3： 1， 二甲基甲酰胺与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为12： 1， 1,3二环 己基碳二亚胺与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为0.015： 1； 0035 (2)向步骤(1)制得的含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷胶液中加入乙醇、 交 联剂、 聚醚改性的硅油流平剂、 过氧化二碳酸二环己酯， 搅拌混合均匀， 然后根据着膜物的 大小采用浸膜、 喷涂或刷涂的涂膜法， 然后在110下固化10h， 得到。

20、含钛锆有机-无机杂化 保护膜， 其中， 含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷、 乙醇、 交联剂、 聚醚改性的硅油流平 剂、 过氧化二碳酸二环己酯的质量比为3.5： 12： 0.01： 0.007： 0.05。 0036 实施例5 0037 一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 包括以下步骤： 0038 (1)首先将-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆混合搅拌均 说明书 3/4 页 5 CN 106336798 A 5 匀， 然后加入二甲基乙酰胺， 搅拌20-30min后， 加入1,3-二环己基碳二亚胺， 混合后在55 下反应， 反应过程中用凝胶色谱测其平均相对分子量， 以确。

21、定生成了含钛锆的-氨乙基氨 丙基倍半硅氧烷胶液， 其中， -氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆的质 量比为11： 3： 1， 二甲基乙酰胺与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为13： 1， 1,3二环 己基碳二亚胺与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为0.025： 1； 0039 (2)向步骤(1)制得的含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷胶液中加入乙醇、 交 联剂、 聚醚改性的硅油流平剂、 过氧化二碳酸二环己酯， 搅拌混合均匀， 然后根据着膜物的 大小采用浸膜、 喷涂或刷涂的涂膜法， 然后在115下固化9h， 得到含钛锆有机-无机杂化保 护膜， 其中， 含钛、 锆的-氨乙基氨丙。

22、基倍半硅氧烷、 乙醇、 交联剂、 聚醚改性的硅油流平 剂、 过氧化二碳酸二环己酯的质量比为4： 12： 0.01： 0.008： 0.05。 0040 实施例6 0041 一种含钛锆有机-无机杂化保护膜的制备方法， 包括以下步骤： 0042 (1)首先将-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆混合搅拌均 匀， 然后加入乙酸乙酯， 搅拌20-30min后， 加入1,3-二环己基碳二亚胺， 混合后在60下反 应， 反应过程中用凝胶色谱测其平均相对分子量， 以确定生成了含钛锆的-氨乙基氨丙基 倍半硅氧烷胶液， 其中， -氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、 钛酸四丁酯和氧氯化锆的质量比 为11： 3。

23、： 1， 乙酸乙酯与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为14： 1， 1,3二环己基碳二 亚胺与-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为0.035： 1； 0043 (2)向步骤(1)制得的含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷胶液中加入乙醇、 交 联剂、 聚醚改性的硅油流平剂、 过氧化二碳酸二环己酯， 搅拌混合均匀， 然后根据着膜物的 大小采用浸膜、 喷涂或刷涂的涂膜法， 然后在120下固化8h， 得到含钛锆有机-无机杂化保 护膜， 其中， 含钛、 锆的-氨乙基氨丙基倍半硅氧烷、 乙醇、 交联剂、 聚醚改性的硅油流平 剂、 过氧化二碳酸二环己酯的质量比为4.5： 12： 0.01： 0.009： 0.05。 说明书 4/4 页 6 CN 106336798 A 6 。