[發明專利]耐磨、穩定的阻燃超疏水/超疏油涂層及其制備與應用

在審

• 申請號: 202110600595.4
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113105777A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 劉利彬;張海龍;卜鑫瑜
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C09D5/18
• 分類號: C09D5/18;C09D5/08;C09D163/02;C09D7/63
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明屬于材料領域，提供了一種耐磨、穩定的阻燃超疏水/超疏油涂層及其制備與應用，包括：將超疏水/超疏油懸浮液作為頂層噴涂溶液；將環氧樹脂分散在溶劑中，加入氟化固化劑和阻燃劑，進行反應，得到底層噴涂溶液；在基材表面上先噴涂底層噴涂溶液，再噴涂頂層噴涂溶液，干燥，得到雙層耐磨的超疏水阻燃涂層；其中，所述超疏水/超疏油懸浮液中含有多級微納米結構粒子、氟化固化劑和氟化環氧樹脂。通過多級結構以及多氟化策略與多級結構與多層結構相結合，阻燃材料與疏液材料不共混的制備策略，分別制備了單層涂層和雙層結構(BLC)，得到疏水性與阻燃性兼備、機械性能又好的涂層。

技術領域

本發明屬于材料領域，具體涉及耐磨、穩定的阻燃超疏水/超疏油涂層的制備及其應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

隨著工業化的推進，實際工業應用對潤濕性材料的要求越來越高。人們不再滿足于涂層僅僅具備良好的機械和化學穩定性，開始追求和制備可同時適用于多種不同領域的多功能化的材料。比如，近些年，具有超疏水性質的阻燃材料得到了廣泛的發展，但其單一疏液性極大的局限了其應用范圍。因此，制備一種多功能的、阻燃效果好的超疏水/超疏油阻燃涂層，也是涂層研究領域中一條正在探索的道路，若能實現，其可以大大推進涂層事業的發展。然而現階段常用的阻燃劑主要以含磷，含氮等極性基團的阻燃劑為主，添加后會對涂層疏液性會造成一定的影響，這便增大了超疏水/超疏油阻燃涂層的制備難度。盡管雙疏織物在導電和防火方面有一定的應用性，但是想要將這種改性技術擴大應用甚至推廣至工業生產，難度較大。相較而言，噴涂技術比改性技術更適用于大范圍推廣，總的來說，制備一種疏液性穩定且能夠阻燃的，并且還可以運用噴涂技術大規模工業化噴涂于各種基底的超疏水/超疏油涂層，在涂層真正實際應用中將具有非常重大的意義。

發明內容

為了克服上述問題，本發明提供了一種耐磨、穩定的阻燃超疏水/超疏油涂層的制備及其應用。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面，提供了一種耐磨、穩定、阻燃的雙層超疏水涂層BLC的制備方法，包括：

將超疏水/超疏油懸浮液作為頂層噴涂溶液；

將環氧樹脂分散在溶劑中，加入氟化固化劑和阻燃劑，進行反應，得到底層噴涂溶液；

在基材表面上先噴涂底層噴涂溶液，再噴涂頂層噴涂溶液，干燥，得到雙層耐磨的超疏水阻燃涂層；

其中，所述超疏水/超疏油懸浮液中含有多級微納米結構粒子、氟化固化劑和氟化環氧樹脂。

為了克服在超疏水/超疏涂層中引入阻燃劑會對涂層的超疏水性能產生負面影響的問題，本發明提出了多種阻燃劑與超疏水/超疏油懸浮液復配制備耐磨、穩定、阻燃的超疏水/超疏油涂層的方法，研究發現：與直接在超疏水/超疏油懸浮液中添加阻燃劑制備單層涂層相比，采用多級結構與多層結構相結合，阻燃材料與疏液材料不共混的制備策略獲得的涂層兼備更優的疏水性與阻燃性和機械性能。

本發明的第二個方面，提供了任一上述的方法制備的雙層超疏水涂層BLC。

本發明的第三個方面，提供了一種耐磨、穩定、阻燃的單層超疏水/超疏油涂層，包括：

向超疏水/超疏油懸浮液加入阻燃劑，混合均勻，得到阻燃超疏水/超疏油懸浮液；

在基材表面噴涂所述阻燃超疏水/超疏油懸浮液，干燥，得到超疏水/超疏油性阻燃耐磨的涂層材料；

其中，所述超疏水/超疏油懸浮液中含有多級微納米結構粒子、氟化固化劑、氟化環氧樹脂。