一种抗指纹美容胶的制作方法

专利2025-03-01  42


本发明涉及一种抗指纹美容胶,属于胶粘剂。


背景技术:

1、用于室内装饰装修的美容胶,也称硅酮胶或硅酮密封胶,广泛用于窗户、台面、橱柜、衣柜、壁柜、木门、镜子、踢脚线、吊顶、墙砖等部位的密封和美化封边,随着美容胶产品种类的不断丰富以及人们对于家装色彩、个性化以及便于打理等多元化的要求,消费者对美容胶不断提出各种各样的功能性要求,其中关注度比较高就是抗指纹性能。美容胶固化后,人的手指接触表面后,容易受到指纹污染,影响持久的美观效果,而且打理起来比较麻烦。人手指表面存在水和皮肤油脂,美容胶固化后容易沾染指纹的最本质原因,是美容胶表面的疏水疏油性能比较差,但目前市面上几乎没有能够完全做到无指纹污染性能的美容胶,因此开发疏水疏油性能优异的美容胶非常贴合市场的实际需求。

2、中国专利cn105754512a公开了一种雾面防指纹、抗刮导电布单面胶带及制备方法,该专利胶带表面的防指纹性能,通过加入防指纹溶液形成表面涂层来获得,防指纹溶液由质量比为1:1的氟化聚合物与十七氟葵基三乙氧基硅烷组成,但这种防指纹溶液需要加热烘干后才能形成抗刮且防指纹的固化胶层,加入烘干方式并不适用于常温干燥固化的美容胶。

3、中国专利cn112143394a公开了一种用于无线充电器的防指纹胶带,包括黑色油墨层、基材层和胶黏剂层,该专利通过在水性聚氨酯、炭黑和1 ,1’,1"-次甲基三(4-异氰酸)苯中添加聚乙烯亚胺、十八烷基二甲基苄基氯化铵,使胶带具有防指纹性能,其中聚乙烯亚胺、十八烷基二甲基苄基氯化铵疏水疏油性能并不是特别好,所以该专利得到的防指纹胶带对指纹的耐污染能力有限,而且聚乙烯亚胺、十八烷基二甲基苄基氯化铵也不适用于有机硅体系的美容胶。

4、以上可以看到,胶粘剂业内鲜有抗指纹美容胶相关的研究,因此开发一种适合家居装修使用的抗指纹美容胶对于填补市场空白非常具有现实意义。


技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的不足,本发明提供一种抗指纹美容胶,实现以下发明目的:制备出疏水疏油性能优异的抗指纹美容胶。

2、为实现上述发明目的,本发明采取以下技术方案:

3、一种抗指纹美容胶,所述抗指纹美容胶具体配方为,以重量份计:

4、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷                     120~160份、

5、二甲基硅油                                    16~33份、

6、聚三氟丙基甲基硅氧烷                          10~20份、

7、氟改性纳米二氧化硅                            0.5~2.5份、

8、氟改性纳米碳酸钙                              10~35份、

9、氟改性微米级海泡石                            15~40份、

10、催化剂                                        0.3~1.3份、

11、交联剂                                        6~11份;

12、所述聚三氟丙基甲基硅氧烷的数据分子量为300~1300g/mol,羟基质量含量为1~7wt%,25℃下的粘度为30~130mpa·s,含氟量为10~25wt%;

13、所述催化剂为二月桂酸二丁基锡;

14、所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的一种;

15、以下是对上述技术方案的进一步改进:

16、步骤1、氟改性纳米二氧化硅的制备

17、将纳米二氧化硅粉体于100~130℃下干燥5~9小时,冷却至室温后加入到高速分散釜中,然后加入甲苯和磺基琥珀酸双十三烷基酯钠,在9000~13000转/分转速下强力分散3~6小时后,将分散速率降至1500~3500转/分,升温并恒温至95~125℃,接着加入六甲基二硅氮烷,冷凝回流状态下恒温反应3~6小时,然后再加入2-全氟辛基乙醇,继续在冷凝回流状态下恒温反应4~8小时后降至室温,出料离心,离心得到的固体用无水乙醇洗涤3~5次后,在50~80℃下真空干燥4~9小时后,得到氟改性纳米二氧化硅;

18、所述纳米二氧化硅粉体的粒径为10~50nm;

19、所述纳米二氧化硅粉体、甲苯、磺基琥珀酸双十三烷基酯钠、六甲基二硅氮烷、2-全氟辛基乙醇的投料质量比为15~40:140~200:1~3:2~8:4~12。

20、步骤2、氟改性纳米碳酸钙的制备

21、将氟胺、二甲苯加入反应釜中,控制搅拌速率400~700转/分下,升温并恒温至80~110℃,然后加入3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷, 冷凝回流状态下,恒温搅拌反应5~9小时后,得到含氟硅氧烷活性溶液,然后将纳米碳酸钙粉体于100~140℃下干燥4~7小时,冷却至室温后加入到高速分散釜中,然后加入对二甲苯和棕榈酸甲酯,在8000~11000转/分转速下强力分散4~9小时后,将分散速率降至2500~4500转/分,升温并恒温至75~105℃,接着加入含氟硅氧烷活性溶液,冷凝回流状态下恒温反应5~9小时后降至室温,出料离心,离心得到的固体用无水乙醇洗涤3~5次后,在60~85℃下真空干燥3~7小时后,得到氟改性纳米碳酸钙;

22、所述氟胺为2,2,2-三氟乙胺、4,4,4-三氟丁胺中的一种;

23、所述含氟硅氧烷活性溶液中,氟胺、二甲苯、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的投料质量比为10~45:60~120:6~20;

24、所述纳米碳酸钙粉体、二甲苯、棕榈酸甲酯、含氟硅氧烷活性溶液的质量比为20~40:45~100:2~6:40~90;

25、所述纳米碳酸钙粉体的粒径为10~80nm。

26、步骤3、氟改性微米级海泡石的制备

27、将微米级海泡石在100~130℃温度下干燥4~8小时后,冷却至室温后,把微米级海泡石加入到反应釜中,再加入甲苯和磷酸丁酯,控制搅拌速率1500~2500转/分下,升温并恒温至85~110℃,冷凝回流状态下搅拌分散6~10小时后,将搅拌速率降低至700~1000转/分,接着加入含氟硅烷,继续在冷凝回流状态下搅拌反应7~12小时后,过滤,滤出的固体用无水乙醇洗涤3~5遍后,于80~95℃下干燥4~7小时后,得到氟改性微米级海泡石;

28、所述含氟硅烷为1,2-双(甲基二氟硅基)乙烷、九氟己基三(二甲氨基)硅烷中的一种;

29、所述微米级海泡石、甲苯、磷酸丁酯、含氟硅烷的投料质量比为25~50:160~330:2~8:6~15;

30、所述微米级海泡石的粒径为1~3.5μm。

31、步骤4、抗指纹美容胶的制备

32、按抗指纹美容胶以重量份计的具体配方,将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、聚三氟丙基甲基硅氧烷、催化剂、交联剂放入提前干燥并抽真空状态下的双行星搅拌机中,保持双行星搅拌机真空负压在-0.09~-0.08mpa,控制搅拌速率80~110转/分、分散速率6000~8000转/分条件下,搅拌分散60~100分钟后,将搅拌速率提升至120~150转/分、分散速率提升至9000~11000转/分,然后加入氟改性纳米二氧化硅和氟改性纳米碳酸钙,持续搅拌分散6~10小时后,再加入氟改性微米级海泡石,继续搅拌分散8~12小时后得到胶液,经静置持续抽真空脱泡后,灌装入塑料成品瓶中,充氮气密封后,得到抗指纹美容胶成品。

33、与现有技术相比,本发明取得以下有益效果:

34、1、本发明通过对纳米二氧化硅和纳米碳酸钙两种纳米级填料进行表面氟改性,以及对微米级海泡石的表面进行氟改性,使三种填料颗粒的表面具有了疏水疏油性能,然后运用双行星搅拌机的高速分散工艺,将三种表面氟改性的填料均匀分散到以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为主体的美容胶内,施胶固化后,表面氟改性的纳米级填料和表面氟改性的微米级填料会在固化的胶层表面形成分级的微纳米尺度的粗糙结构,这种微纳二级粗糙结构,提高了胶层表面与水和油污之间的接触角同时也减小了胶层表面与水和油污之间的滚动角,这样在减小胶层表面与水和油污附着力的同时,提高了水和油污从胶层表面滑落的离型力(即水和油污从胶层表面脱离的界面附着力),所以美容胶固化后的胶层表面难以从手指表面沾染上水和油污,因为水和油污与手指表面的附着力远大于水和油污与胶层表面的粘附力,因此本发明得到的美容胶具有极其优异的防指纹性能;

35、2、本发明利用羟基反应活性非常高的六甲基二硅氮烷,先对纳米二氧化硅表面做了疏水处理,表面覆盖六甲基二硅氮烷的纳米二氧化硅,因未反应完全的六甲基二硅氮烷存在反应活性较高的氮氢键和硅氢键,这两种化学键容易继续和含有活泼羟基的2-全氟辛基乙醇继续反应,因而纳米二氧化硅表面在覆盖疏水性的六甲基二硅氮烷后,又覆盖了疏油性特别好的2-全氟辛基乙醇,所以氟改性纳米二氧化硅具有疏水疏油的双疏性能,在均匀分散入美容胶配方中后,能给固化后的美容胶胶层表面带来优异的疏水疏油性能;

36、3、本发明利用2,2,2-三氟乙胺、4,4,4-三氟丁胺与纳米碳酸钙表面的羟基存在的氢键作用,2,2,2-三氟乙胺或4,4,4-三氟丁胺在纳米碳酸钙表面形成了包覆层,然后用3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷与包覆层中的这两种氟胺物质发生反应,继而形成了化学键合的稳定包覆层,该包覆层表面为碳氟非极性共价键,因此纳米碳酸钙表面从强极性变成了疏水疏油的双疏表面,掺入美容胶配方后,对提升美容胶的疏水疏油性能起到了关键作用;

37、4、本发明用1,2-双(甲基二氟硅基)乙烷或九氟己基三(二甲氨基)硅烷这两种反应活性较高的含氟硅烷,对表面富含羟基官能团的微米级海泡石做了氟化改性,氟化后的微米级海泡石,表面具有疏水疏油的双疏性能,在美容胶配方中得到均匀分散后,具备双疏性能的微米级海泡石与氟改性的纳米级填料形成微纳二级粗糙结构,继而使美容胶具备极好的抗指纹性能;

38、5、本发明得到的抗指纹美容胶,表干时间13~14min,粘接强度1.87~2.11mpa,拉伸强度2.26~2.58mpa,弹性恢复率96~98%,邵氏硬度59~62,水接触角169~175°,油接触角154~160°,阻燃等级v0,表面用手指按10次无指纹痕迹。


技术特征:

1.一种抗指纹美容胶,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的抗指纹美容胶,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的抗指纹美容胶,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的抗指纹美容胶,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的抗指纹美容胶,其特征在于:


技术总结
一种抗指纹美容胶,属于胶粘剂技术领域,所述抗指纹美容胶具体配方为,以重量份计:120~160份α,ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷、16~33份二甲基硅油、10~20份聚三氟丙基甲基硅氧烷、0.5~2.5份氟改性纳米二氧化硅、10~35份氟改性纳米碳酸钙、15~40份氟改性微米级海泡石、0.3~1.3份催化剂、6~11份交联剂;本发明得到的抗指纹美容胶,表干时间13~14min,粘接强度1.87~2.11MPa,拉伸强度2.26~2.58MPa,弹性恢复率96~98%,邵氏硬度59~62,水接触角169~175°,油接触角154~160°,阻燃等级V0,表面用手指按10次无指纹痕迹。

技术研发人员:李敏,赵肖黎,刘树伟,杨坤,李万
受保护的技术使用者:山东永安胶业有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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