[發明專利]一種丙烯酰胺納米涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201811245255.9
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109267040B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 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: C23C16/513
• 分類號: C23C16/513;C23C16/517;C09D4/02
• 代理公司: 北京邦創至誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11717
• 代理人: 吳強

本發明提供了一種丙烯酰胺納米涂層及其制備方法,丙烯酰胺納米涂層的特征在于將基材暴露于單體蒸汽氛圍中，通過等離子體放電在基材表面發生化學反應形成保護涂層；所述單體蒸汽為汽化的單體1或者單體2，或者單體1和單體2的混合物。采用本申請的方法在基材表面形成更加致密、細膩的微凸結構，使該涂層在納米尺度下具有優良耐酸堿腐蝕性能以及超疏水效果，接觸角可達到150°以上。

技術領域

本發明涉及等離子體化學氣相沉積技術領域，具體涉及到一種納米防護涂層及其制備方法。

背景技術

眾所周知，氟碳材料中的氟原子低極化率和強電負性賦予了氟碳聚合物許多獨特的性質，如高疏水疏油性，耐化學試劑腐蝕性，優良的耐候性等，因此廣泛應用在建筑涂料、紡織工業、軍工領域等領域中。雖然含氟聚合物具有很多優點，但其單體價格昂貴、且使用常規涂覆方法不易成膜。CN 106868473 A《一種梯度遞減結構防液涂層的制備方法》中利用等離子體化學氣相沉積技術，將含有丙烯酸酯結構的氟碳材料及多官能度不飽和烴類衍生物成功地沉積到基材表面，形成具有梯度遞減結構的保護涂層，擁有良好的阻隔防護性能。但經過研究發現，當單體中全氟烷基碳原子數在6以下時，疏水性明顯下降。CN 102471405A《含有氟烷基的N-取代(甲基)丙烯酰胺化合物、其聚合物及其用途》中，利用含有氟烷基的N-取代(甲基丙烯酰胺)化合物液體涂覆在被處理樣品表面形成保護層，達到防銹、疏水等目的，且不受PFOA和PFOA類似物使用的限制，在碳數6以下時仍能保持優良的疏水性能。但該涂覆方法獲得的涂層厚度往往達到微米級以上，浪費大量的單體，造成成本上升。

因此，將含有氟烷基的N-取代(丙烯酰胺)，通過等離子體技術，制備具有納米級厚度的涂層，既可以保證其在低氟代碳原子數情況下具有優異的疏水和防護性能，又可以避免單體的浪費。

發明內容

本發明是為了克服以上缺點，提供一種丙烯酰胺納米涂層及其制備方法。本發明利用等離子體化學氣相沉積技術，將含有丙烯酰胺結構的烯烴衍生物和含氟烷基丙烯酰胺單體沉積到基材表面，在基材表面形成了一種復合結構的納米防護涂層。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種丙烯酰胺納米涂層，其特征在于，是將基材暴露于單體蒸汽氛圍中，通過等離子體放電在基材表面發生化學反應形成保護涂層；

所述單體蒸汽為汽化的單體1或者單體2，或者單體1和單體2的混合物；所述單體1具有如下的式(I)所示結構；所述單體2具有如下的式(II)所示結構；

單體1：

單體2：

其中，R¹、R²、R³、R⁶、R⁷、R⁸獨立地選自氫、烷基、芳基、鹵素、鹵代烷基、烯基或鹵代烯基，X、Y為氫或鹵素；

R⁴、R⁵獨立地選自氫、烷基、芳基、鹵素、鹵代烷基或者具有式(III)所示結構:

R¹¹為碳原子數1-15的直鏈或者含有支鏈烷烴亞基，R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵為獨立地選自氫、烷基、芳基、鹵素或鹵代烷基；

R⁹、R¹⁰獨立地選自碳原子數為1-15的直鏈、含有支鏈的烷基亞基或者含有芳基亞基；或者R⁹、R¹⁰為連接的鍵；

m、n、p、q為0-20的整數，但m、n不同時為0，p、q不同時為0。