[發明專利]一種高附著力耐磨耐溫超雙疏自清潔表面涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 201710467322.0
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107150020A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 孔慶剛;陳京;沈倩倩;王靜
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: B05D5/08
• 分類號: B05D5/08;B05D7/00;C03C17/34;C03C17/00;C09D163/00;C09D7/12
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙)32238
• 代理人: 張立榮,趙超

本發明公開了一種高附著力耐磨耐溫超雙疏自清潔表面涂層及其制備方法，涂層包括結構基底、結構基面和低表面能涂層；所述結構基底為由納米和微米多孔粉體通過粘結劑粘結而成的凹凸層狀結構；所述結構基面粘結于結構基底表面，由改性納米多孔粉體形成，該改性納米多孔粉體的外表面和孔內表面均修飾有能與環氧基團發生開環反應的活性基團；所述地表面能層由全氟烷基環醚通過其環氧基團與結構基面上的活性基團發生開環反應組裝于結構基面上形成。本發明涂層附作力高、耐磨、耐高溫、超雙疏，具有自清潔作用，在基材表面制備超雙疏自清潔表面涂層的方法相對簡單，可充分利用全氟烷基環醚，節約成本，可產業化制備。

技術領域

本發明屬于材料領域，涉及超疏水、超疏油的雙疏材料，具體涉及一種高附著力耐磨耐溫超雙疏自清潔表面涂層及其制備方法。

背景技術

低表面能材料的研究是當今新材料研究領域的前沿課題。人類對低表面能材料的認識最初都來源于自然界中動植物的特殊能力。荷葉是比較典型的一種植物，其表面與水的接觸角達到161±2.7°，其滾動角只有2°，所以能夠起到自清潔的功能。德國生物學家Barthlott等通過觀察植物葉表面的微觀結構發現，這種自清潔特征是由一定粗糙度表面微納米結構的乳突以及蠟狀物共同作用的結果。荷葉表面的超疏水性能正是來自于這兩個方面：荷葉表面的蠟狀物和表面的特殊結構，其表面有序分布有平均直徑為5-9μm的乳突，并且每個乳突表面分布有直徑120nm左右的絨毛。這種多尺度的結構使得荷葉表面具有很高的靜態接觸角與很小的滾動角。荷葉的低表面能特征使荷葉具有杰出的自清潔能力。

具有自清潔功能的超雙疏涂層在日常生活和國民經濟的各個領域都有非常重要的應用。用做作汽車的表層涂層，可以使汽車免洗；用于雷達、天線的表面能防止由于雨雪的粘連而導致的信號衰弱；用于化工設備及管道的表面，可有效降低化工流體的腐蝕和粘連、降低沿程阻力、降低能源消耗；用于高層建筑的玻璃墻膜或外墻粉刷，則可不需要人工清洗和十數年不需要重新刷涂。如果用于船舶的保護涂層，則可防止海洋中微生物的粘附和有害物質對船舶的腐蝕，降低船舶的燃油消耗，大大延長船舶的維護周期和使用壽命。進入21世紀以來，人類從沒有像今天對海洋如此依賴，而海洋開采和航行的一個重要問題就是海水的腐蝕和防護，環保、節能和長壽命的超雙疏涂層是解決此問題的不二選擇。因此超雙疏材料及其制備方法對海洋工業和海洋航行的重要作用是再怎么強調也不過分的。