[發(fā)明專利]一種高耐磨超雙疏納米涂層及其制備方法

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• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN110105824A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設計）人: 張友法;顧萬誠;程真;余新泉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C09D127/12
• 分類號: C09D127/12;C09D133/04;C09D175/04;C09D1/00;C09D7/63;B05D3/02;B05D5/08;B05D7/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

一種高耐磨超雙疏納米涂層及其制備方法，屬于超浸潤功能涂層材料制備技術領域。首先將樹脂溶于揮發(fā)性有機溶液中，再向溶液中加入造孔劑，持續(xù)機械攪拌使造孔劑分散均勻，隨后涂覆于基底表面，再涂覆超雙疏納米涂料，最后置于烘箱中造孔固化即可得到高耐磨超雙疏納米涂層。該方法可應用于木材、水泥、玻璃等各種基底上，使超雙疏納米涂層的耐磨性顯著提高，有效解決了超疏水表面易被破壞的問題，在惡劣環(huán)境下，保持涂層的防污自清潔、防霜防冰、防腐防霉等功能。該發(fā)明具有制備工藝和設備簡單、易操作和成本低廉等特點，適合大規(guī)模制備和工業(yè)化。

技術領域

本發(fā)明屬于超浸潤功能涂層材料制備技術領域，具體涉及一種高耐磨超雙疏納米涂層及其制備方法。

背景技術

超雙疏表面是指在表面微納米結構和低表面能物質共同作用下，水滴或油滴可以在微動力作用下滾落的固體表面，具備三防（防水、防油、防塵）、抗露、減阻、耐蝕等優(yōu)異的綜合性能，可廣泛應用于織物的三防、空調的抗露防霜、建筑材料的抗菌防霉、油水分離、抗生物黏附界面和集水體系等工業(yè)領域。

目前，通過對無機納米顆粒進行超疏水改性獲得超疏水涂料的技術，由于其設備工藝簡單、適用范圍廣、易于大規(guī)模生產等優(yōu)點而受到廣泛關注。然而，超疏水表面微納結構易被磨損破壞，影響超疏水性，從而限制了超疏水表面的應用。尤其是通過無機納米顆粒超疏水涂料制備的涂層，無機納米顆粒間通過分子鍵結合，結合力弱；并且無機納米顆粒只是簡單地物理吸附在基底表面，涂層附著力差，導致涂層的微納米結構更易被破壞。而根據近年來的研究表明，采用樹脂作為底層粘接超疏水納米顆粒，可以提高超疏水涂層的耐磨性，但是提高程度有限。

發(fā)明內容

解決的技術問題：針對上述技術問題，本發(fā)明提供一種高耐磨超雙疏納米涂層及其制備方法，所述方法設備工藝簡單、易操作，適合大規(guī)模制備生產，制備的超雙疏納米涂層可以應用于各種粘接樹脂層體系中，使耐磨性顯著提高，延長超雙疏涂層的使用壽命。

技術方案：一種高耐磨超雙疏納米涂層的制備方法，所述方法包括以下步驟：

（1）分別將3-12質量份樹脂和 2-8質量份固化劑加入到10-25質量份的揮發(fā)性有機溶液中，機械攪拌5-10分鐘后獲得澄清混合溶液；

（2）將1-15質量份的液態(tài)或粉態(tài)造孔劑添加于步驟（1）處理后的澄清混合溶液中，機械攪拌5-10分鐘后獲得分散均勻的粘接樹脂涂料；

（3）將1-15質量份酸性鏈式納米硅溶膠、2-10質量份35 wt.%氨水、6-16質量份去離子水、0.1-1質量份正硅酸四乙酯、0.1-2質量份疏水處理劑分散于60-100質量份無水乙醇中，連續(xù)機械攪拌12-48 h，制備超雙疏納米涂料；

（4）將步驟（2）制備的粘接樹脂涂料涂覆于任意清潔后的硬質基底表面，置于120-200℃熱臺上加熱30-60 s；

（5）在粘接樹脂層加熱過程中涂覆超雙疏納米涂料，涂覆完成后置于80-120℃烘箱中繼續(xù)造孔固化6-8小時即可獲得耐磨超雙疏納米涂層。

作為優(yōu)選，所述步驟（1）中樹脂為氟樹脂、有機硅樹脂、聚氨酯樹脂和丙烯酸樹脂中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述步驟（1）中固化劑為六亞甲基二異氰酸醋異、佛爾酮二單氰酸酷、縮二脲多異氰酸酯和過氧化苯甲酰中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述步驟（1）中揮發(fā)性有機溶液為酮類、醇類、氟碳類或醚類中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述步驟（1）中揮發(fā)性有機溶液為丙酮、甲醇和甲基九氟丁醚中的至少一種。