[發(fā)明專利]一種超疏水性表面的制備方法

無效

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• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102863154A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉良;柏沖;徐文華;姚金水;劉金秋;趙利
• 申請（專利權(quán)）人: 山東輕工業(yè)學(xué)院
• 主分類號: C03C17/00
• 分類號: C03C17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種超疏水性表面的制備方法，其特征在于該方法主要包括以下步驟：

A.?制備氨基修飾的中空二氧化硅納米微球：將帶有反應(yīng)性氨基的硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯的混合物，滴加到去離子水中，在20～40℃之間攪拌反應(yīng)2～8小時，獲得氨基修飾的中空二氧化硅納米微球，其中所述帶有反應(yīng)性氨基的硅烷偶聯(lián)劑為3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或N-β（氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的一種，帶有反應(yīng)性氨基的硅烷偶聯(lián)劑用量與正硅酸乙酯用量的摩爾比為2～5:1，帶有反應(yīng)性氨基的硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯的混合物與去離子水的質(zhì)量比為1:4～8；

B.?制備環(huán)氧基修飾的二氧化鈦納米粒子：將去離子水滴加到螯合劑、乙醇和鈦酸四丁酯的混合物中，攪拌反應(yīng)8～12小時，離心干燥，之后研磨制得二氧化鈦納米粒子，將所制備的二氧化鈦納米粒子和帶有反應(yīng)性環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑分別加入到溶劑中，在30～60℃之間攪拌反應(yīng)8～12小時，之后研磨制得環(huán)氧基修飾的二氧化鈦納米粒子，其中所述螯合劑為乙酰乙酸乙酯、冰醋酸或乙酰丙酮的一種，螯合劑與乙醇、鈦酸四丁酯、去離子水的體積比為1～8:14～20:1～3:1～3，帶有反應(yīng)性環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，溶劑為甲苯、乙醇、甲醇或異丙醇中的一種或幾種；

C.?制備樹莓狀結(jié)構(gòu)納米復(fù)合粒子：將步驟A所述的氨基修飾的中空二氧化硅納米微球和步驟B所述的環(huán)氧基修飾的二氧化鈦納米粒子以質(zhì)量比為1:0.8～2的比例分散到溶劑中，在20～50℃之間攪拌反應(yīng)8～12小時，經(jīng)洗滌干燥得到樹莓狀結(jié)構(gòu)納米復(fù)合粒子；

D.?制備超疏水性表面：將上述樹莓狀結(jié)構(gòu)納米復(fù)合粒子與溶劑混合后，涂覆到無機或有機材料基底上，并使用長碳鏈含氟物質(zhì)進行修飾，即得超疏水性表面。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的超疏水性表面的制備方法，其特征在于：步驟B中所述的溶劑用量為二氧化鈦納米粒子加入質(zhì)量的20～50倍，所述的溶劑用量與帶有反應(yīng)性環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑用量的體積比為100：3～5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超疏水性表面的制備方法，其特征在于：步驟C中所述的溶劑為甲苯、乙醇、甲醇或異丙醇的一種或幾種，溶劑的用量為步驟A所述的氨基修飾的中空二氧化硅納米微球和步驟B所述的環(huán)氧基修飾的二氧化鈦納米粒子總質(zhì)量的20～50倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超疏水性表面的制備方法，其特征在于：步驟D中，所述溶劑為甲苯、乙醇、甲醇的一種或幾種，所述的長碳鏈含氟物質(zhì)為1H,1H,2H,2H-全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷或1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇的一種，所述無機或有機材料為陶瓷、玻璃、半導(dǎo)體、高分子材料，所述的混合方式為超聲波或機械攪拌，所述的涂覆方法為滴涂、噴涂或旋涂方法的一種。