[發明專利]一種超疏水陶瓷的制備方法

在審

• 申請號: 201910231799.8
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109761645A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 竇網琪;楊新耕;劉炎宇;邵捷
• 申請（專利權）人: 江蘇炫智新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B41/82
• 分類號: C04B41/82;C04B41/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 馬鈴琳

本發明公開了一種超疏水陶瓷的制備方法，1）將陶瓷基材超聲清洗后干燥；2）室溫條件下在100ml丙醇中加入1mlNaOH，然后加入正硅酸異丙酯10ml，攪拌5個小時，陳化3天；3）室溫條件下在步驟2）制備的分散液中，加入全氟癸基三甲氧基硅烷10ml，反應4個小時后即得超疏水鍍膜液；4）將步驟3）制得超疏水鍍膜液噴到步驟1）中干燥后的陶瓷基材表面，室溫固化1個小時，即得超疏水陶瓷。本發明有效的防止灰塵、污水等吸附在陶瓷表面，涂層表面持久力長，能夠生長在陶瓷表面的時間長達一年，耐磨性和耐腐蝕性大大增加。

技術領域

本發明涉及一種超疏水陶瓷的制備方法，屬于噴涂鍍膜技術領域。

背景技術

超疏水是指水滴的接觸角大于150°，滾動角小于10°的固體表面特性，類似于荷葉的自清潔性能。由于超疏水特性在自清潔、節能減阻、生物醫學、管道防腐、放生材料等許多方面都有非常廣闊的應用前景，因此固體表面的超疏水改性已成為目前研究熱點之一。

隨著科技的發展與進步，傳統陶瓷的親水特性無法滿足使用需求，對其進行疏水改性，提高疏水性能，從而應用于污水處理等環保領域具有十分重要的科學價值和實用價值。

專利CN103755391A公開了一種疏水陶瓷表面改性的方法，首先配制第一溶液，即硅烷化合物/有機溶劑的混合溶液，將其用來活化陶瓷；然后將金屬粉末、水和丙酮的混合物溶液加入第一溶液，再次用來活化陶瓷。本專利采用了低表面能的硅烷或氟代硅烷化合物與超聲技術相結合的方式，制備的陶瓷具有疏水性。

專利CN102976754A公開了一種燒結超疏水性植物葉片制備碳素超疏水陶瓷方法，其中采用的是荷葉、粽葉、水稻葉等超疏水植物葉片高溫烘烤后，置于氬氣、氮氣等非氧化性氣氛中燒結得到碳素陶瓷，然后浸泡于氟硅烷和異丙醇溶液中的方式，制備了超疏水碳素陶瓷，接觸角可達158 o。專利CN102976763A公開了一種燒結植物葉片制備碳/氧化鋅超疏水陶瓷的方法，其中采用的是以超疏水性植物葉片為制備模板，通過非氧化氣氛保護燒結，得到具有葉片構造的碳素陶瓷，再經過硝酸鋅溶液的浸漬處理，并通過非氧化氣氛保護燒結，得到碳/氧化鋅陶瓷。并用氟硅烷低表面能進行修飾，制備出超疏水陶瓷，接觸角可達162o。但工藝略顯復雜。

專利CN1901989B公開了具有疏水涂層的陶瓷結構，可用作NO_X 催化劑載體，或用作DPF的催化劑載體結構。將包含有粉狀堇青石、甲基纖維素粘結劑、二氧化硅等的一種堇青石組合物施涂于多微孔陶瓷表，然后干燥，熱處理的方式，測試結果表面接觸角大于50o。專利CN10287218A先配制含硅聚合物溶液，然后進行靜電紡絲，接下來經過熱處理和表面處理的方式制備了疏水吸油陶瓷纖維氈，接觸角最高為142o。

接觸角是評價疏水材料的關鍵指標，接觸角越高，表明材料的疏水性能越好。當接觸角大于150o時，可認定該材料具有超疏水性能。隨著水污染情況的日益嚴重以及相關環保法規的出臺，具有良好疏水性能，制備方法簡便、設備投資小的超疏水陶瓷膜材料必將引起人們極大的關注。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種超疏水陶瓷的制備方法，該制備方法簡單，原料價廉易得，有效的防止灰塵、污水等吸附在陶瓷表面，涂層表面持久力長，耐磨性和耐腐蝕性大大增加。

為解決上述技術問題，本發明采取如下技術方案：一種超疏水陶瓷的制備方法，包括如下步驟：

1）陶瓷基材預處理：將陶瓷基材超聲清洗30～120分鐘，然后置于60℃～100℃的條件下干燥2～4個小時；

2）分散液的制備：室溫條件下在100ml丙醇中加入1mlNaOH，然后加入正硅酸異丙酯10ml，攪拌5個小時，陳化3天；

3）超疏水鍍膜液的制備：室溫條件下在步驟2）制備的分散液中，加入全氟癸基三甲氧基硅烷10ml，反應4個小時后即得超疏水鍍膜液；