[發明專利]一種水基自修復超疏水涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 202010830891.9
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111892846B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 劉戰劍;張聰源;蘇言壯;汪懷遠;王池嘉;李卡卡
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: C09D127/18
• 分類號: C09D127/18;C09D163/00;C09D183/04;C09D7/62;C09D7/61;B01J13/04
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 荊曉紅

1.一種水基自修復超疏水涂層的制備方法，其特征在于：

所述水基自修復超疏水涂層，其組分及配比按重量份數如下：水性聚合物乳液40-60份，納微多尺度纖維5-10份，預聚物單體10-20份，造孔劑1-5份，納米粒子1-10份，乳化劑1-5份，低表面能油類2-5份；蒸餾水20-50份；

包括以下步驟：

（1）有機無機雜化乳化劑制備過程：

按比例稱取一定量的有機乳化劑和蒸餾水均勻混合，隨后加入納米粒子，超聲震蕩，混合均勻后，調節pH至7-9，在一定轉速條件下，70℃水浴加熱24h，使得有機乳化劑接枝或吸附在無機納米粒子表面，經過濾烘干后制得有機無機雜化乳化劑；

（2）有機無機雜化微膠囊制備過程：

按比例稱取一定量的低表面能油類和合成的有機無機雜化乳化劑加入到蒸餾水中，利用乳化機在一定轉速條件下乳化，制得均勻的O/W乳液作為膠囊芯材；將制得的O/W乳液和壁材預聚物單體溶液混合，將混合溶液pH調節到3-4，在一定轉速及60-70℃水浴加熱條件下攪拌；將反應后的乳液過濾干燥，得到微膠囊粉末；

（3）涂層制備過程：

按比例將多尺度納米纖維粒子、造孔劑、水性聚合物乳液和制備的微膠囊分散在蒸餾水中，經過2h磁力攪拌均勻后，涂敷在金屬或玻璃基板表面，在-20-50℃條件下干燥，待水溶液全部揮發后，在150-220℃加熱后制備出具有自修復性能的耐久超疏水涂層。

2.根據權利要求1所述的一種水基自修復超疏水涂層的制備方法，其特征在于：所述水性聚合物乳液為水性環氧樹脂、水性陶瓷乳液、水性有機硅樹脂、水性氟碳樹脂、水性聚四氟乙烯乳液中的一種或多種混合物；所述納微多尺度纖維為碳納米纖維、碳納米管、鈦酸鉀晶須、氧化鈦晶須中的一種或多種混合物。

3.根據權利要求1所述的一種水基自修復超疏水涂層的制備方法，其特征在于：所述預聚物單體為甲醛溶液、尿素、間苯二酚、異氰酸酯、聚醚多元醇中的一種或多種混合物；所述低表面能油類為二甲基硅油、氨基硅油、羥基硅油、羥基氟硅油中的一種或多種混合物。

4.根據權利要求1所述的一種水基自修復超疏水涂層的制備方法，其特征在于：所述納米粒子為納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米負離子粉中的一種。

5.根據權利要求1所述的一種水基自修復超疏水涂層的制備方法，其特征在于：所述乳化劑主要包括辛苯昔醇、γ-異氰酸丙基三乙氧基硅烷、阿拉伯樹膠、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或多種混合物。

6.根據權利要求1所述的一種水基自修復超疏水涂層的制備方法，其特征在于：所述造孔劑為碳酸氫氨、氯化銨、碳酸氫鈉、硝酸銨中的一種。

7.根據權利要求1所述的一種水基自修復超疏水涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟1的轉速為300-400r/min。

8.根據權利要求1所述的一種水基自修復超疏水涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟2的乳化機轉速為4000-8000 r/min；水浴加熱條件下攪拌轉速為200-500r/min。

9.根據權利要求1所述的一種水基自修復超疏水涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟2乳化機乳化時間為25-40 min。