[發明專利]一種超疏水涂層材料及其制備方法、超疏水涂層

有效

• 申請號: 202110026145.9
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112778885B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 乃學瑛;吳鵬;劉鑫;董亞萍;李武
• 申請（專利權）人: 中國科學院青海鹽湖研究所
• 主分類號: C09D167/08
• 分類號: C09D167/08;C09D7/62
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

本發明提供了一種超疏水涂層材料及其制備方法，所述的超疏水涂層材料包括表面改性的堿式硫酸鎂晶須，其制備方法包括：提供堿式硫酸鎂晶須，通過表面改性工藝獲得表面改性的堿式硫酸鎂晶須；提供粘結劑，將表面改性的堿式硫酸鎂晶須與粘結劑按照預定的質量份數比例混合，獲得所述超疏水涂層材料。本發明還提供了一種超疏水涂層，將如上所述的超疏水涂層材料與稀釋劑混合獲得漿料，將所述漿料通過涂布工藝制備獲得所述超疏水涂層。本發明以堿式硫酸鎂晶須為原料制備獲得超疏水涂層材料，堿式硫酸鎂晶須呈纖維狀，自身存在聚集、堆砌、雜糅等排列方式，可形成獨特的孔狀、網狀等微觀粗糙結構，具有制備超疏水材料的結構基礎。

技術領域

本發明涉及疏水材料技術領域，具體涉及一種超疏水涂層材料及其制備方法、超疏水涂層。

背景技術

潤濕性是固體表面的重要性質，一般用液滴與固體表面的接觸角進行表征。當水滴與固體表面的接觸角大于150°，該固體表面被稱為超疏水表面。超疏水表面因其獨特的表面性能，如自清潔、抗污、防腐蝕、防結冰等特點，廣泛應用于日常生活、國防、工農業等領域中，從而引起人們極大的興趣。受自然界超疏水表面的啟發，人們通過對仿生結構的模擬及疏水表面改性，越來越多的人工超疏水表面被制備出來，制備方法包括模板法、溶膠凝膠法、靜電紡絲法、化學沉積法等，各個方法大多都是從表面微納米粗糙結構構建及低表面能物質修飾兩方面入手。目前報道的超疏水表面多是通過修飾不同尺寸的二氧化硅納米粒子制得，亦有超疏水表面是通過一維纖維形貌材料復合納米粒子制得，包括有機纖維、植物纖維、碳纖維等。

雖然超疏水表面制備研究已經取得大量的成果，但是現有的超疏水表面制備方法，大多存在制備工藝相對復雜、成本較高、與基底間的附著力差等缺點，這成為超疏水材料實際應用的阻礙之一。

發明內容

為解決上述現有超疏水涂層制備工藝相對復雜、成本較高、與基底間的附著力差等問題，本發明提供了一種超疏水涂層材料及其制備方法、疏水涂層。

本發明首先提供了一種超疏水涂層材料，所述的超疏水涂層材料包括表面改性的堿式硫酸鎂晶須。

優選地，所述超疏水涂層材料中還包括粘結劑，按照質量份數計，所述表面改性的堿式硫酸鎂晶須的質量份數為1～2份，所述粘結劑的質量份數為1～3份。

優選地，所述表面改性的堿式硫酸鎂晶須是先進行無機改性再進行有機改性的堿式硫酸鎂晶須，所述粘結劑為醇酸清漆。

進一步地，所述超疏水涂層材料中還包含有二氧化硅納米顆粒，所述二氧化硅納米顆粒的質量份數為0～1份。

優選地，所述二氧化硅納米顆粒是采用正硅酸乙酯進行無機改性的二氧化硅納米顆粒。

進一步優選地，所述二氧化硅納米顆粒的粒徑為20nm～50nm。

本發明還提供了如上所述的超疏水涂層材料的制備方法，其包括：

提供堿式硫酸鎂晶須，對所述堿式硫酸鎂晶須進行表面改性獲得表面改性的堿式硫酸鎂晶須；

提供粘結劑，將所述表面改性的堿式硫酸鎂晶須與所述粘結劑按照預定的質量份數比例混合，獲得所述疏水涂層材料。

優選地，對所述堿式硫酸鎂晶須進行表面改性具體包括：

將堿式硫酸鎂晶須加入無水乙醇-水-氨水-正硅酸乙酯的混合溶液中，常溫攪拌反應得到料漿，抽濾并以無水乙醇洗滌后干燥，完成無機改性得到白色中間產物；

將上述白色中間產物加入十八烷基三氯硅烷環己烷溶液中進行有機改性，抽濾并以環己烷洗滌后干燥，獲得表面改性的堿式硫酸鎂晶須。

進一步優選地，所述超疏水涂層材料中還包含有二氧化硅納米顆粒，將所述二氧化硅納米顆粒與所述堿式硫酸鎂晶須同時進行表面改性。