一种具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料及其制备方法和用途

本发明涉及无机纳米表面镀膜涂料技术领域，尤其涉及一种具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料及其制备方法和用途。

电子产品已成为人们日常生活之中不可或缺的必需品，甚至充当了相应的角，举凡人们的衣、食、住、行、教育、娱乐，无不与之息息相关、密不可分，电子产品对人们改善生活的便利性具有相当大的功劳。

而电子产品设备，我们知道其最大的致命伤就是其内部的元器件，尤其是结构精密的电路板，对水汽的阻抗能力比较差，一旦电子设备进水或受潮，则将造成无法挽回的损失，不是整台设备报废，就是要拆卸下来维修，不仅造成经济损失，设备还无法继续使用。

因此，电子产品很有必要涂布防水材料，然而，一般的防水材料只能披覆在电子产品表面，而无法保护电子产品内部电路，目前，市场上出现的一种完全的封闭性材料，可以披覆产品内部，但是该产品涂布之后，会完全隔绝所有电子接触点的接触，这样会影响电子产品内部电路的正常功能，无法达到全面防水而又不隔绝接触点的目的，目前的防水材料仍然存在很大的局限性。

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料，实际上是一种无机纳米表面镀膜涂料。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料，由以下质量配比的原料组成：

二氧化硅：碳化硅：氟化钙：络合剂：溶剂＝6％～12％：1％～7％：1％～5％：0.125％～0.5％：75％～95％。

作为本发明所述具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料的优选实施方式，所述纳米水性涂料由以下质量配比的原料组成：

二氧化硅：碳化硅：氟化钙：络合剂：溶剂＝9.25％：3.25％：2.25％：0.25％：85％。

作为本发明所述具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料的优选实施方式，所述溶剂为四氟丙醇或异丙醇。

本发明公开的纳米水性涂料具有高浓度、化学均匀性好、物质活性高的优点。

其次，本发明还提供一种具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)采用Gel-Sol法分别将SiO2、SiC和CaF2制备成无机纳米材料；

(2)将分散机转速调至300r/m～500r/m，先缓慢加入SiO2、SiC和CaF2的无机纳米材料，再加入溶剂，形成浆料，浆料粘度不宜过高，视浆料黏度再加入适量溶剂，然后加入络合剂，便形成凝胶溶液；

(3)将步骤(2)中凝胶溶液在真空状态下蒸发水分，使凝胶的状态始终保持液化的状态而不会絮凝，得到能长期贮存的纳米水性涂料。

本发明公开的一种具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料的制备方法具有掺杂分配均匀、合成温度低和成分容易控制的优点。

最后，本发明还提供了一种具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料在电子产品、眼镜片以及汽车玻璃上的用途。

本发明提供的纳米水性涂料系采用Sol-Gel为主体，使其与各种基材有非常良好的键结能力，并添加含氟因子，让其表面形成一道具有非常良好驳水效果的涂膜，使其形成荷叶效果，并通过这一层超薄涂膜，可以让电子元件表面形成一道强而有力的保护膜，紧紧与各电子元器件的针脚保持完整的密着与包裹，再通过我们特别开发的专用设备，将本产品渗透至电子元件的各个细微的空隙处，达到完整的覆盖性与包裹性，进而产品会得到全面立体的防水效果。

本发明提供的纳米水性涂料是一支划时代的突破性材料，其不需要将电子接触点现行隔绝，避免了日后在使用中产生的接触难题，除此之外，使用极其方便，直接涂抹即可，而且不会影响电子各接触点的接触以及防水的功能特性。

此外，本发明提供的纳米水性涂料还具有防划伤、抗指纹、防潮、防雾、疏油等功能。

将本发明提供的纳米水性涂料披覆在电子产品、眼镜片以及汽车玻璃上主要有以下四个方法：(一)、电镀：镀铬；(二)、高分子涂布：Teflon胶；(三)、真空蒸镀：氟化钙；(四)、复合涂布：纳米涂布/含氟高分子。

本发明提供的具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料应用在电子产品、眼镜片以及汽车玻璃上时，具有以下优点：(1)具有包括电路板、屏幕和外壳在内的全面的防水效果；(2)不隔绝接触点；(3)应用方法极其简单，直接涂抹即可；(4)具有防划伤功能；(5)具有抗指纹效果；(6)具有防潮防雾效果；(7)涂料为疏油性材料；(8)具有抗汗渍效果。

图1为本发明所述纳米水性涂料实施例2的SEM图。

图2为本发明述纳米水性涂料的防水效果图。

图3为本发明述纳米水性涂料的防划伤效果图。

图4为本发明述纳米水性涂料的抗指纹效果图。

图5为本发明述纳米水性涂料的抗汗渍效果图。

图6为本发明述纳米水性涂料的疏油效果图。

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例所述具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料的由以下质量比的原料制成：

二氧化硅：碳化硅：氟化钙：络合剂：四氟丙醇＝6：1：1：0.125：75。

本实施例所述纳米水性涂料的制备工艺，包括以下步骤：

(1)采用Gel-Sol法分别将SiO2、SiC和CaF2制备成无机纳米材料；

(2)将分散机转速调至300r/m，先缓慢加入SiO2、SiC和CaF2的无机纳米材料，再加入适量的四氟丙醇，以不至于使浆料黏度过高而不便使用，视整体浆料的黏度情况适量添加四氟丙醇，然后再加入络合剂，便形成凝胶溶液；

(3)将步骤(2)中凝胶溶液在真空状态下蒸发水分，使凝胶的状态始终保持液化的状态而不会絮凝，得到能长期贮存的纳米水性涂料。

实施例2

本实施例所述具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料的由以下质量比的原料制成：

二氧化硅：碳化硅：氟化钙：络合剂：异丙醇＝9.25：3.25：2.25：0.25：85。

本实施例所述纳米水性涂料的制备工艺，包括以下步骤：

(1)采用Gel-Sol法分别将SiO2、SiC和CaF2制备成无机纳米材料；

(2)将分散机转速调至400r/m，先缓慢加入SiO2、SiC和CaF2的无机纳米材料，再加入适量的异丙醇，以不至于使浆料黏度过高而不便使用，视整体浆料的黏度情况适量添加异丙醇，然后再加入络合剂，便形成凝胶溶液；

(3)将步骤(2)中凝胶溶液在真空状态下蒸发水分，使凝胶的状态始终保持液化的状态而不会絮凝，得到能长期贮存的纳米水性涂料。

图2是本实施例的SEM图，从中可以看出，纳米颗粒不聚团，平均分布在胶体溶液里，化学均一性良好，颗粒的平均粒径约小于40nm，。

实施例3

本实施例所述具有防水、防划伤和抗指纹特性的纳米水性涂料的由以下质量比的原料制成：

二氧化硅：碳化硅：氟化钙：络合剂：异丙醇＝12：7：5：0.5：95。

本实施例所述纳米水性涂料的制备工艺同实施例2。

如图2所示，为本发明述纳米水性涂料的防水效果图。图2中，手机屏幕涂布本实施例2的纳米水性涂料，喷射少许纯净水于涂层上，发现水与涂层不润湿，水在涂层上以水珠形式存在，接触角为104度，说明涂层具有很好的防水效果。

如图3所示，为本发明述纳米水性涂料的防划伤效果图。图3中，黑线左部分为未涂布涂料的空白组，黑线右部分为涂布本实施例2的纳米水性涂料，当在黑线两边用手指甲各划出两条细痕时，可以看到，左边有两条交叉的痕迹，而右边没有，说明涂层具有很好的防划伤效果。

如图4所示，为本发明述纳米水性涂料的抗指纹效果图。图4中，左部分为未涂布涂料的空白组，右部分为涂布本实施例2的纳米水性涂料，当将大拇指按在涂层上时，发现，左边有很明显的指纹线条，而右边却看不到清晰的指纹线条，这说明涂层具有很好的抗指纹效果。

如图5所示，为本发明述纳米水性涂料的抗汗渍效果图。图5中，黑线左部分为未涂布涂料的空白组，黑线右部分为涂布本实施例2的纳米水性涂料，当用黑笔在两边画曲线时，发现，左边有着清晰的笔迹，而右边却模糊很多，这说明涂层具有较好的抗汗渍效果。

如图6所示，为本发明述纳米水性涂料的疏油效果图。图6中，左部分为未涂布涂料的空白组，黑线右部分为涂布本实施例2的纳米水性涂料，当在上面喷洒少许食用油时，发现，左边部分油与涂层润湿良好，黏附在涂层上，而右边的油却以油滴的形式存在，很明显，油滴与右边涂层不润湿，这说明涂层具有较好的疏油效果。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。