[發明專利]一種超疏水性表面的制備方法

無效

• 申請號: 201210396847.7
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102863154A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 劉偉良;柏沖;徐文華;姚金水;劉金秋;趙利
• 申請（專利權）人: 山東輕工業學院
• 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：將帶有反應性氨基的硅烷偶聯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，其中所述帶有反應性氨基的硅烷偶聯劑為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，帶有反應性氨基的硅烷偶聯劑用量與正硅酸乙酯用量的摩爾比為2～5:1，帶有反應性氨基的硅烷偶聯劑和正硅酸乙酯的混合物與去離子水的質量比為1:4～8；

B.?制備環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性環氧基的硅烷偶聯劑分別加入到溶劑中，在30～60℃之間攪拌反應8～12小時，之后研磨制得環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，帶有反應性環氧基的硅烷偶聯劑為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.?制備樹莓狀結構納米復合粒子：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所述的環氧基修飾的二氧化鈦納米粒子以質量比為1:0.8～2的比例分散到溶劑中，在20～50℃之間攪拌反應8～12小時，經洗滌干燥得到樹莓狀結構納米復合粒子；

D.?制備超疏水性表面：將上述樹莓狀結構納米復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進行修飾，即得超疏水性表面。

2.?根據權利要求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量的20～50倍，所述的溶劑用量與帶有反應性環氧基的硅烷偶聯劑用量的體積比為100：3～5。

3.根據權利要求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所述的環氧基修飾的二氧化鈦納米粒子總質量的20～50倍。

4.根據權利要求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。