[發明專利]一種具有多層結構防液涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201710049296.X
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN107058982B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 宗堅
• 申請（專利權）人: 江蘇菲沃泰納米科技有限公司
• 主分類號: C23C16/517
• 分類號: C23C16/517;C23C16/448;C09D4/00;C09D4/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

一種具有多層結構防液涂層的制備方法，屬于等離子化學氣相沉積技術領域，該方法中：將基材置于反應腔體內，連續抽真空，通入惰性氣體或氮氣，分別通入第一單體蒸汽、第二單體蒸汽，開啟等離子體放電，制備軟涂層硬涂層；第一單體蒸汽成分為單官能度不飽和氟碳樹脂；第二單體蒸汽成分為單官能度不飽和氟碳樹脂與至少一種多官能度不飽和烴類衍生物的混合物，重復上述步驟(2)至少2次，在基材表面形成軟涂層、硬涂層交替分布的多層結構的涂層，本發明通過獨立控制等離子化學氣相沉積制備具有軟、硬間隔的多層結構的聚合物涂層，硬涂層具有優異的阻隔性，軟涂層具有優異的蠕變遷移性，從而大幅度提高了涂層的防液性和滲透性。

技術領域

本發明屬于等離子化學氣相沉積技術領域，具體涉及到一種防液涂層的制備方法。

背景技術

聚合物涂層由于經濟、易涂裝、適用范圍廣等特點常用于材料表面的防護，可以賦予材料良好的物理、化學耐久性。近年來基于聚合物涂層的阻隔性，其在防液體滲透、腐蝕方面應用頗多。但是聚合物涂層結晶性差，涂層多為無定形，不能有效地阻止液體對涂層的滲透。提高聚合物涂層防滲透性的方法主要有：

(1)選用耐滲透性優異的單體制備聚合物涂層。例如美國Union Carbide Co.開發應用了一種新型敷形涂層材料，派瑞林涂層(專利)，它是一種對二甲苯的聚合物，具有低水、氣體滲透性、高屏障效果，能夠達到防潮、防水、防銹、抗酸堿腐蝕的作用。

(2)聚合物涂層中添加具有片層結構的納米填料(蒙脫土、石墨烯等)以增加腐蝕性介質在涂層中的滲透路徑。專利CN 201510203553.1公開了一種片層石墨烯抑制腐蝕性液體滲透的方法。

(3)多層復合，通過將不同滲透性材料復合來提高涂層的耐液體滲透性。專利CN201010598950.0通過多層共擠技術制備了一種高阻隔防滲透農藥包裝膜。

但這些技術仍存在很多不足，如一些高端的防滲透單體，如派瑞林涂層制備存在原料成本高、涂層制備條件苛刻，即高溫、高真空度要求、成膜速率低，難以廣泛應用；而納米填料的加入存在分散性差，容易產生涂層缺陷；復合涂層各層間粘合力差，易開裂。

等離子體化學氣相沉積(plasma chemical vapor deposition,PCVD)是一種用等離子體激活反應氣體，促進在基體表面或近表面空間進行化學反應，生成固態膜的技術。等離子體化學氣相沉積法涂層具有：

(1)是干式工藝，生成薄膜均勻無針孔。

(2)等離子體聚合膜的耐溶劑性、耐化學腐蝕性、耐熱性、耐磨損性能等化學、物理性質穩定。

(3)等離子體聚合膜與基體黏接性良好。

(4)在凹凸極不規則的基材表面也可制成均一薄膜。

(5)基材和單體的選擇性寬。

基于以上優點，等離子體法聚合物涂層在電子電器、機械部件、服裝等防水、防銹、防油、防霉等方面有眾多應用。雖然通過等離子體法制備的聚合物涂層為交聯涂層具有一定的耐溶劑性、耐化學腐蝕性，但聚合物涂層的防液性還存在不足之處，這主要歸因于：

(1)等離子體法制備的聚合物涂層中有大量的線性結構，聚合物網絡疏松，耐液體溶解、滲透性不足。

(2)通過提高等離子體能量或加入交聯結構來提高聚合物網絡來制備的涂層，硬度較大，在溫度變化容易引起涂層開裂，防液性能下降。

發明內容