[發明專利]一種透明超疏水表面的制備方法

在審

• 申請號: 201710166213.5
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN108623188A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 洛陽尖端技術研究院;洛陽尖端裝備技術有限公司
• 主分類號: C03C17/42
• 分類號: C03C17/42;C03C17/30;C03C23/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;盧軍峰

本發明提供了一種透明超疏水表面的制備方法，包括以下步驟：a)配制聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液；b)配制中空二氧化硅顆粒分散液；以及c)將聚二甲基硅氧烷溶液和中空二氧化硅顆粒分散液涂布于玻璃基材表面。通過本發明提供的方法可制備得到高透明度的超疏水玻璃。本發明提供的方法可應用于汽車、飛機、航天器件的擋風玻璃，不僅可以減少空氣中灰塵等污染物的污染，還能夠使其在高濕度環境或雨天保持干燥，從而保持視線清晰，提高駕駛安全性。

技術領域

本發明涉及一種疏水表面，更具體地，涉及一種透明超疏水表面的制備方法。

背景技術

超疏水表面具有優異的自清潔性，防污等性能，現階段已被廣泛應用于油水分離、防腐蝕、防冰等多個領域。但是目前制備得到的大多數超疏水表面均不透明，因此限制了其在某些特定領域的應用。賦予超疏水表面透明性，有望擴寬其使用范圍，應用于汽車、飛機、航天器等的擋風玻璃，高層建筑物的窗玻璃和外墻體，太陽能電池板等多個方面。

現有的技術或方案中多采用含氟試劑進行超疏水表面的構筑，一方面成本較高，另一方面對環境的污染較大，同時用到的制備工藝也較為復雜，不利于工業化生產。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種透明超疏水表面的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

a)配制聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液；

b)配制中空二氧化硅顆粒分散液；以及

c)將所述聚二甲基硅氧烷溶液和所述中空二氧化硅顆粒分散液涂布于玻璃基材表面。

在上述制備方法中，在步驟b)和步驟c)之間還包括步驟d)，所述步驟d)包括：對所述玻璃基材進行羥基化處理。

在上述制備方法中，所述步驟a)進一步包括：按照質量比10:1的比例將聚二甲基硅氧烷預聚體和固化劑溶解于溶劑中，以配制成質量分數為1-3％的所述聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液。

在上述制備方法中，所述步驟b)進一步包括：將粒徑為45-55nm和/或250-350nm的中空二氧化硅顆粒分散于溶劑中以配制成質量分數為2-5％的所述中空二氧化硅顆粒分散液。

在上述制備方法中，所述步驟b)進一步包括：將粒徑為50nm和/或300nm的中空二氧化硅顆粒分散于溶劑中以配制成質量分數為2-5％的所述中空二氧化硅顆粒分散液。

在上述制備方法中，所述溶劑為四氫呋喃。

在上述制備方法中，所述固化劑為硅酸四乙酯。

在上述制備方法中，所述步驟d)進一步包括：采用氧等離子刻蝕機對所述玻璃基材進行羥基化處理，其中，刻蝕功率35-45W，刻蝕時間2-8min。

在上述制備方法中，所述步驟d)進一步包括：采用氧等離子刻蝕機對所述玻璃基材進行羥基化處理，其中，刻蝕功率40W，刻蝕時間5min。

在上述制備方法中，所述步驟b)進一步包括：將粒徑為45-55nm和/或250-350nm的中空二氧化硅顆粒分散于所述步驟a)制備得到的溶液中，超聲混勻，以配制成質量分數為2-5％的中空二氧化硅顆粒分散液，即，二氧化硅顆粒/聚二甲基硅氧烷共混液；以及所述步驟c)進一步包括：將含有所述聚二甲基硅氧烷和所述中空二氧化硅顆粒的所述二氧化硅顆粒/聚二甲基硅氧烷共混液涂布于玻璃基材表面。

在上述制備方法中，在所述步驟c)中，利用噴槍將將所述聚二甲基硅氧烷溶液和所述中空二氧化硅顆粒分散液噴涂于玻璃基材表面，噴槍頭與玻璃基材表面的距離為8-12cm，壓力為0.3-0.5MPa，噴涂后，將所述玻璃基材放置于120-180℃的烘箱中，焙烘25-35min。