[發明專利]一種透明耐沖擊超疏水涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 202010645259.7
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111662614B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 吳楠;呂家杰;邢素麗;吳彬瑞;尹昌平;彭超義;張鑒煒;鞠蘇;楊金水
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/08;C09D7/62;B05D5/00;B05D5/06;B05D7/24
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種透明耐沖擊超疏水涂層制備方法，其特征在于，包括：

S1：按質量比（0 .48~0.53）:1稱取固化劑和環氧樹脂，攪拌混合，得到樹脂溶液；

S2：將所述樹脂溶液涂覆在基板上，預固化，得到半固化涂層基板；將所述半固化涂層基板至于水中，其中具有半固化涂層的面朝向水面；所述預固化為從室溫升溫至70~90℃并在70~90℃條件下固化80~90min；所述水中的水溫為40~60℃；

S3：按所述環氧樹脂與疏水二氧化硅顆粒的質量比（13~20）:1稱取疏水二氧化硅顆粒，并將所述疏水二氧化硅顆粒置于所述水面上，攪拌、靜置，形成顆粒膜；

S4：將水排出使所述顆粒膜沉降在所述樹脂涂層上，固化，得到耐水沖擊的超疏水涂層。

2.如權利要求1所述的超疏水涂層制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂E-51或環氧樹脂E-44；所述固化劑為聚醚胺D-400型、聚醚胺D-230型、聚醚胺D-2000型和二氨基二苯甲烷中的一種；

所述攪拌混合為在40~60℃條件下攪拌混合1min。

3.如權利要求1所述的超疏水涂層制備方法，其特征在于，在步驟S2中，所述樹脂溶液的涂覆量為每平方厘米基板上涂覆樹脂溶液0.1~0.2g。

4.如權利要求1所述的超疏水涂層制備方法，其特征在于，在步驟S3中，所述疏水二氧化硅顆粒的制備方法包括：

S31：按質量比（0.4~0.6）:1:10稱取辛基三甲氧基硅烷、納米二氧化硅顆粒和有機溶劑，按乙酸和所述有機溶劑的質量比1：（95~105）稱取乙酸，將辛基三甲氧基硅烷、納米二氧化硅顆粒以及乙酸加入到有機溶劑中，攪拌，得到混合溶液；

S32：以0.5~1mL/s的速率向所述混合溶液中滴加水進行水解縮合反應，水與辛基三甲氧基硅烷的物質的量之比為（3~4）：1；

S33：將所述水解縮合反應的產物進行真空抽濾3~5h，在70~90℃條件下干燥3~5h，研磨，得到疏水二氧化硅顆粒。

5.如權利要求4所述的超疏水涂層制備方法，其特征在于，在步驟S31中，所述有機溶劑為無水乙醇、乙酸乙酯和丙酮中的一種；

在步驟S32中，所述水解縮合反應的溫度為70~90℃，時間為1.5~2.5h。

6.如權利要求1所述的超疏水涂層制備方法，其特征在于，在步驟S4中，所述固化為在70~90℃條件下固化1~2h。

7.一種透明耐沖擊超疏水涂層，其特征在于，所述超疏水涂層由權利要求1~6任一項所述的超疏水涂層制備方法制備得到；所述超疏水涂層包括環氧樹脂、固化劑和疏水二氧化硅顆粒；

所述環氧樹脂與所述疏水二氧化硅顆粒的質量比為（13~20）:1；

所述固化劑與所述環氧樹脂的質量比為（0 .48~0.53）:1。

8.如權利要求7所述的超疏水涂層，其特征在于，所述疏水二氧化硅顆粒以辛基三甲氧基硅烷和納米二氧化硅顆粒為原料通過水解縮合反應制備得到。

9.如權利要求8所述的超疏水涂層，其特征在于，所述辛基三甲氧基硅烷與所述納米二氧化硅顆粒的質量比為（0.4~0.6）:1；所述納米二氧化硅顆粒的平均粒徑為20~30nm。

10.如權利要求7所述的超疏水涂層，其特征在于，所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂E-51或環氧樹脂E-44；所述固化劑為聚醚胺D-400型、聚醚胺D-230型、聚醚胺D-2000型和二氨基二苯甲烷中的一種。