[發明專利]一種超疏水性自清潔熒光涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201810053899.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108409911B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 王忠剛;葉維維;周雪;王澤鋒;駱新然
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08F257/00
• 分類號: C08F257/00;C08F220/24;C08F216/14;C08F212/36;C08F214/18;C09D5/22;C09D5/16
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本發明提供了一種超疏水性自清潔熒光涂層的制備方法，屬于超疏水性熒光涂層技術領域。該制備方法包括：制備含氟的羧基聚合物粒子；將聚合物粒子在有機溶劑中分散，再與小分子配體和稀土化合物配位后進行涂布，得到超疏水熒光涂層。本發明制備微球粒徑在微米級左右，能提供足夠的粗糙度，含氟單體保證微球表面具有低表面能，所制備的超疏水熒光涂層接觸角能達到150°以上，能應用于不同基體，具有自清潔的功能。且本發明所用方法簡單，經濟，可應用于工業生產。

技術領域

本發明涉及超疏水性熒光涂層技術領域，具體涉及一種超疏水性自清潔熒光涂層的制備方法。

背景技術

超疏水涂層具有很高的接觸角和很低的滾動角，而受到了人們的關注，目前超疏水涂層在抗冰、防腐蝕、油水分離等方面具有廣泛的應用。

稀土高分子熒光材料由于其中的稀土離子具有獨特的光學，電學，磁學等方面的特性，高分子具有良好的加工以及基質穩定性而受到了極大的關注。近些年來，關于稀土高分子材料的報道層出不窮，但稀土化合物為無機物，遇水不穩定，因此，若稀土高分子材料制具有超疏水性，則可以避免稀土離子的淬滅，還可以用于水下的環境且具有自清潔的效應。

目前的研究中，制備超疏水的涂層一般利用利用高分子和稀土化合物制備熒光材料主要有直接共混摻雜法、直接配位法、原位生成法。直接共混摻雜法則會導致熒光濃度聚集產生淬滅，且相容性不好，而原位生成法由于對稀土離子和聚合物的要求高，不利于工業應用。超疏水熒光涂層中高分子基體的制備有刻蝕法，電沉積法，共混法等，刻蝕法，電沉積法對設備要求高，對工業生產不適用，而用發光粒子和其他物質共混法會導致分相和發光不均勻及不穩定等現象。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超疏水性自清潔熒光涂層的制備方法，解決了稀土配位不均勻、發光不均勻以及分相、不穩定的問題；且涂層制備簡便，利于工業生產。

本發明的技術方案：

一種超疏水性自清潔熒光涂層的制備方法，步驟如下：

步驟1：用核殼乳液聚合法制備核殼乳液，將核殼乳液進行固液分離，得到固態的聚合物粒子，其中，聚合物粒子的核層為聚二乙烯基苯，聚合物粒子的殼層為二乙烯基苯、含羧基單體和含氟單體的共聚物，聚合物粒子的粒徑為800nm～2um；

步驟2：將步驟1得到的聚合物粒子分散到有機溶劑中，然后加入小分子配體和稀土化合物，配位反應1-5h后得到懸浮液；有機溶劑中各物質的摩爾質量之比為：聚合物粒子中所含羧基：小分子配體：稀土化合物＝1～2:2～4:1，所述懸浮液的固含量為0.005～0.05g:mL；

步驟3：將步驟2所得的懸浮液進行超聲分散1～10min，然后涂布于基質上，待有機溶劑揮發后，得到超疏水涂層。

步驟1中所述的核殼乳液聚合法的步驟為：首先將二乙烯基苯滴加到含有乳化劑和助乳化劑的混合水溶液中，得到預乳化液；再將預乳化液置于冰水浴中，超聲1～10min；然后在50～80℃下，向預乳化液中加入引發劑水溶液Ⅰ，反應4～10h得到種子乳液；最后在50～90℃下，向種子乳液中同時滴加單體水溶液和引發劑水溶液Ⅱ，制備殼層，反應2～6h后得到核殼乳液，其中，單體水溶液由二乙烯基苯、含羧基單體、含氟單體、助劑、乳化劑和去離子水組成。

所述種子乳液中各物質的質量比為：二乙烯基苯：乳化劑：助乳化劑：引發劑：去離子水質量比為1:0.01～0.05:0.03～0.1:0.002～0.0065:4～8；引發劑水溶液Ⅰ中引發劑與水的質量比為0.003～0.02:1，單體水溶液中各物質的質量比為二乙烯基苯：含羧基單體：含氟單體：乳化劑：助劑：去離子水為1:0.08～1:0.4～6:0.03～0.25:0.4～5:2.5～20；引發劑水溶液Ⅱ中引發劑與水的質量比為：0.0006～0.004:1；所述預乳化液中二乙烯基苯與單體水溶液中二乙烯基苯的質量比為2～13:1；所述引發劑水溶液Ⅰ與引發劑水溶液Ⅱ中引發劑的質量比為0.8～4.5:1。