[發(fā)明專利]一種超雙疏涂層及其制備方法和表面潤濕性轉(zhuǎn)換方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911206643.0
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN111138978B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉向東;侯俊文
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號: C09D201/00
• 分類號: C09D201/00;C09D183/02;C09D183/08;C09D7/61;B05D5/08;B05D7/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發(fā)明公開了一種超雙疏涂層及其制備方法和表面潤濕性轉(zhuǎn)換方法，配制超雙疏涂料，采用噴涂工藝將超雙疏涂料涂覆在基底表面，固化，得到超雙疏涂層；表面潤濕性轉(zhuǎn)換時，將涂覆有超雙疏涂層的基板緊貼設(shè)置在兩塊電極板之間，并將底層電極板置于加熱裝置上；將兩塊電極板分別與直流電源的正負(fù)極連接；反復(fù)向超雙疏涂層注入電荷?加熱?斷電?加熱，實現(xiàn)所述超雙疏涂層的表面潤濕性的可逆轉(zhuǎn)換；通過噴涂混合配制溶液，將構(gòu)建一種復(fù)合微納米結(jié)構(gòu)超雙疏結(jié)構(gòu)，該微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)有益于電荷注入并留存于，能夠滿足表面潤濕性的轉(zhuǎn)換；在直流電場和溫度升高的共同刺激的情況下，電荷被注入并積聚在固體表面，電荷在固體表面積聚后實現(xiàn)表面潤濕性的改變。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超疏水超疏油涂層技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超雙疏涂層及其制備方法和表面潤濕性轉(zhuǎn)換方法。

背景技術(shù)

具有可切換潤濕性的功能表面由于其在藥物釋放、微流體裝置、催化反應(yīng)、儲能、自清潔涂層、油水分離等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，近年來引起了廣泛的關(guān)注。這一切換通常是以外部物理和化學(xué)刺激作為基礎(chǔ)，從而改變表面潤濕行為；其中外部物理刺激最常見的是靠電潤濕，即將電源一端與電極板連接，另一端通過導(dǎo)線插入電極板表面水滴中，并通過電源的開閉，實現(xiàn)電極板電潤濕變化；其原理是在固液界面產(chǎn)生電荷，從而改變涂層表面的潤濕性，但這種工藝只能實現(xiàn)一定范圍幅度內(nèi)的潤濕性變化接觸角范圍一般為30-70°，潤濕性變化接觸角可改變的范圍很小，且對于超雙疏涂層無法實現(xiàn)由超雙疏性和超雙親性的可逆轉(zhuǎn)換。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種超雙疏涂層及其制備方法和表面潤濕性轉(zhuǎn)換方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，超雙疏涂層無法實現(xiàn)由超雙疏性和超雙親性的可逆轉(zhuǎn)換。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供了一種超雙疏涂層的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、配制超雙疏涂料，具體的：

首先，在乙醇中加入納米SiO2和微米SiO2，攪拌，得到均勻溶液；

然后，在均勻溶液中加入氨水和去離子水，攪拌，得到均勻混合物；

最后，在均勻混合物中加入正硅酸乙酯、全氟硅基三甲氧基硅烷及清漆，攪拌至溶液均勻無分層，得到所述超雙疏涂料；

步驟2、采用噴涂工藝，將步驟1中的超雙疏涂料涂覆在基底表面，固化，得到所述的超雙疏涂層。

進(jìn)一步的，步驟1中，配制超雙疏涂料時，具體為：

步驟11、稱取0.5-2g的納米SiO2和0.25-1g的微米SiO2，加入10-100mL的乙醇中，攪拌，得到均勻溶液；

步驟12、取2-10mL氨水和1-5mL去離子水，加入步驟11中的均勻溶液中，攪拌，得到均勻混合物；

步驟13，取0.05-0.5mL正硅酸乙酯、0.05-1mL全氟硅基三甲氧基硅烷及1-2mL清漆，加入步驟12中的均勻混合物中，攪拌至溶液均勻無分層，得到所述的超雙疏涂料。

進(jìn)一步的，步驟1中，納米SiO2采用直徑尺寸16-25nm的納米SiO2；微米SiO2采用直徑尺寸5-50μm的微米SiO2。

進(jìn)一步的，步驟11中，攪拌時間為5-20min，攪拌速率為200-300r/min；步驟12中，攪拌時間為60-120min，攪拌速率為150-300r/min；步驟13中攪拌時間為48-72h，攪拌速率為 300-500r/min。

進(jìn)一步的，步驟2中，固化溫度為常溫條件下，固化時間為24-48h。

本發(fā)明還提供了一種超雙疏涂層，利用所述的一種超雙疏涂層的制備方法制備得到。

本發(fā)明還提供了一種超雙疏涂層的表面潤濕性轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟：