[發明專利]超疏水性納米結構和涂層及其制備方法

無效

• 申請號: 201010003451.2
• 申請日: 2010-01-20
• 公開（公告）號: CN101792114A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: Y·齊;N-X·胡;Q·張;G·宋;S·J·加德納
• 申請（專利權）人: 施樂公司
• 主分類號: B82B1/00
• 分類號: B82B1/00;B82B3/00;C09D7/12;C09D127/18;C09D127/20;C09D127/16
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 吳曉萍;鐘守期

技術領域

本發明涉及疏水性納米結構和涂層及其制備方法。

背景技術

超疏水性表面和涂層具有所稱的“荷葉效應”，具有例如抗污染、抗粘著和自清潔等獨特性能。這些性能是許多工業應用和生物學應用所需要的，所述應用例如船舶用的防生物附著漆、天線和窗戶的抗雪粘附劑、汽車的自清潔擋風玻璃、金屬精煉、抗污織物、抗染污的建筑涂層。此外，這些性能對于長壽命靜電印刷部件——例如無油定影器(oil-lessfuser)、自清潔中間傳送帶(ITB)等——是尤其受歡迎的。在用于制備超疏水性表面和涂層的所有可用材料中，碳納米管由于它們具有出色的機械性能以及其他獨特性能例如導電性和耐化學性而受到極大關注。當前，唯一已知的制備超疏水性碳納米管結構的方法為等離子體增強化學氣相沉積(plasma?enhanced?chemical?vapor?deposition)(PECVD)，該方法具有應用局限性。

因此，需要提供一種用于制備疏水性表面和涂層的簡單涂布方法。

發明內容

在多個實施方案中，提供一種包含一個表面的制品，其中所述表面可包括至少一個區域。所述制品也可包括一個置于所述一個區域上的疏水性復合材料涂層，其中所述疏水性復合材料涂層可包括分散于一種疏水性聚合物中的多個碳納米管，并且其中所述疏水性復合材料涂層具有至少約120°的水接觸角。

在多個實施方案中，提供一種形成一種疏水性復合材料涂層的方法。所述方法可包括提供一種基材，其中所述基材可包括至少一個區域。所述方法還可包括，提供一種包括多個碳納米管、一種穩定劑、一種疏水性聚合物和一種溶劑的分散體，其中所述多個碳納米管可選自單壁碳納米管和多壁碳納米管，并且其中所述多個碳納米管的每一個均具有至少約10的長徑比。所述方法還可包括將所述分散體涂布于所述一個區域以形成一種涂布的基材，并加熱該涂布的基材以形成一種疏水性復合材料涂層，從而使所述疏水性復合材料涂層具有至少約120°的水接觸角。

所述實施方案的其他優點的一部分將在以下說明書中陳述，并且一部分是從說明書中顯而易見的，或者可通過本發明的實施而獲悉。所述優點將通過所附權利要求書中具體指出的要素及結合來實現和獲得。

應理解，上述一般性描述和下文的詳細描述均僅為示例性的和說明性的，并不限制所要求保護的發明。

附圖被納入并構成本說明書的一部分，其示例說明本發明的實施方案，并連同說明書一起用于解釋本發明的原理。

附圖說明

圖1示意說明本發明多個實施方案的一種示例性制品。

圖2示意說明本發明多個實施方案的一種示例性疏水性復合材料涂層。

圖3示意說明本發明多個實施方案的另一種示例性制品。

圖4所示為本發明多個實施方案的形成一種疏水性復合材料涂層的示例性方法。

具體實施方式

現將詳細描述本發明的實施方案，其實例在附圖中示出。只要可能，全部附圖中將使用相同的附圖標記來指代相同或相似的部分。

雖然給出本發明寬泛范圍的數值范圍和參數為近似值，但在具體實例中給出的數值仍盡可能精確。但是，任何數值本身都包含一定的由其各自的測試的標準偏差所必然產生的誤差。此外，本文公開的所有范圍應理解為包括其中所含的任何和所有子范圍。例如“小于10”的范圍可包括介于(并包括)最小值0和最大值10之間的任何和所有子范圍，即，具有等于或大于0的最小值和等于或小于10的最大值的任何和所有子范圍，例如1至5。在某些情況下，參數的所述數值可為負值。在此情況下，“小于10”所述范圍的實例值可為例如-1、-2、-3、-10、-20、-30等負值。

本文所用術語“疏水性的”和“疏水性”是指具有約90°或更大水接觸角的表面(例如涂層表面)的可濕性，并且術語“超疏水性的”和“超疏水性”是指具有約150°或更大水接觸角并具有極低接觸角滯后(Δθ＝θ_A-θ_B＜1)的表面(例如涂層表面)的可濕性。