[發(fā)明專利]一種二氧化硅超疏水涂層制備及其性能測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810637233.0
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN110615619A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設計）人: 楊波
• 申請（專利權）人: 楊波
• 主分類號: C03C17/00
• 分類號: C03C17/00;C09D1/00;G01N13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了化學領域內(nèi)的一種二氧化硅超疏水涂層制備及其性能測試方法，包括以下步驟，（1）制備納米二氧化硅粒子；（2）獲得低表面能納米二氧化硅粒子；（3）利用APTES對低表面能納米二氧化硅進行表面修飾；（4）對基材進行表面修飾；（5）在基底上形成改性納米二氧化硅超疏水涂層；（6）測試改性納米二氧化硅超疏水涂層憎水性能；（7）測試改性納米二氧化硅超疏水涂層的穩(wěn)定性；本發(fā)明簡單，效率高。

技術領域

本發(fā)明屬于化學領域，特別涉及一種二氧化硅超疏水涂層制備及其性能測試方法。

背景技術

目前，制備超疏水涂層的方法主要基于兩個方案：一是在憎水性材料基底上構造二元微納復合粗糙結(jié)構化表面；二是在二元微納復合粗糙結(jié)構化表面上通過化學或物理方法修飾或沉積憎水物質(zhì)。以上兩種方案實現(xiàn)過程較為復雜，操作不方便，效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種二氧化硅超疏水涂層制備及其性能測試方法，本發(fā)明實現(xiàn)過程簡單，效率高。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種二氧化硅超疏水涂層制備及其性能測試方法，包括以下步驟：

（1）制備納米二氧化硅粒子；

（2）獲得低表面能納米二氧化硅粒子；

（3）利用 APTES 對低表面能納米二氧化硅進行表面修飾；

（4）對基材進行表面修飾；

（5）在基底上形成改性納米二氧化硅超疏水涂層；

（6）測試改性納米二氧化硅超疏水涂層憎水性能：采用 Drop Meter A-20 接觸角測量系統(tǒng)進行測量，所述測量系統(tǒng)基于界面形狀分析法測量物體表面接觸角，根據(jù)液滴形狀計算出接觸角，對每一被測涂層的靜態(tài)接觸角進行測量時，分別在此涂層上取 5 個不同的點進行測量，取五個點靜態(tài)接觸角測量值的平均值；

（7）測試改性納米二氧化硅超疏水涂層的穩(wěn)定性：將改性納米二氧化硅超疏水涂層存放不同時間后，對該涂層表面的水滴靜態(tài)接觸角與水滴滾動角進行測量。

作為本發(fā)明的進一步改進，步驟（1）具體包括以下步驟：

將 30 mL 的 TEOS 溶解于乙醇中獲得 350 mL的無水乙醇與 TEOS 的混合液，將TEOS 與污水乙醇的混合液倒入安裝有電動攪拌器、滴液漏斗和冷凝器的容量為 500 mL的三口燒瓶中，滴液漏斗中含有按照蒸餾水和氨水體積比為 2：7 配制的氨水的蒸餾水溶液。開啟三口燒瓶上的電動攪拌器，同時打開并調(diào)節(jié)滴液漏斗的開關，使 18 mL氨水的蒸餾水溶液以 15 mL/min的速度均勻滴入三口燒瓶，待氨水的蒸餾水溶液滴加完畢，繼續(xù)攪拌 1h獲得納米二氧化硅溶膠。將納米二氧化硅溶膠在 120℃的干燥箱中干燥 24h，除去溶劑和副產(chǎn)物獲得干燥后的納米二氧化硅凝膠，將凝膠研磨并用 300 目的分樣篩過濾，獲得納米二氧化硅粒子。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟（2）具體包括以下步驟：

（201）將 0.5g 的 PDMS 和 0.05g 的 DBTD 加入裝有電動攪拌器的三口燒瓶中，并加入 50ml 的 n-庚烷，并機械攪拌 10 分鐘。將 5g的納米二氧化硅加入到以上混合液中，并機械攪拌 15 分鐘和超聲波震動 1min，使納米二氧化硅粒子均勻分散于混合液中；

（202）室溫下，將以上體系靜置于 36h，使 PDMS 分子通過-OH 基團間的縮合反應接枝到納米二氧化硅表面，并使 n-庚烷揮發(fā)，獲得低表面能納米二氧化硅粒子。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟（3）具體包括以下步驟：