[發明專利]具有耐用性和顏色多樣性的生物質基超疏水涂層的制備方法和用途

有效

• 申請號: 202110658334.8
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113322006B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 李學林;任金瓶;劉利彬;陶芙蓉;班青;蓋利剛
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C09D183/08
• 分類號: C09D183/08;C09D7/65;C09D7/61;C09D5/29;C09D7/41
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 朱家富

本發明屬于涂層領域。涉及生物質基超疏水涂層的制備方法和用途，尤其涉及一種具有顏色多樣性和出色耐用性的生物質基超疏水涂層的制備方法和應用將微納米粒子稱重，并分散到無水乙醇和乙酸的混合溶液中；所述微納米粒子為纖維素，殼聚糖，沸石和PTFE中的三種或四種；將染料添加到上述溶液中，并在40?80℃下攪拌5?8h，以獲得彩色的懸浮液；將FAS逐滴添加至上述溶液中，并攪拌1?3小時；逐滴加入AS并連續攪拌2?4h，最終得到彩色涂層液。本發明通過簡易地方法利用生物質材料獲得多種顏色的、機械性能好的彩色超疏水涂層，并賦予超疏水涂層多種多樣的顏色，還可以通過浸涂、噴涂或將其用作顏料來繪畫等等。

技術領域

本發明屬于涂層領域。涉及生物質基超疏水涂層的制備方法和用途，尤其涉及一種具有顏色多樣性和出色耐用性的生物質基超疏水涂層的制備方法和應用。

背景技術

彩色超疏水材料由于在美學追求上在裝飾領域的潛力而受到廣泛關注，但是在彩色超疏水材料的制備上的研究很少。

Wang等[F.Wang,X.Zhang,L.Zhang,M.Cao,Y.Lin,J.Zhu,Rapid fabrication ofangle-independent structurally colored films with a superhydrophobicproperty,Dyes and Pigments 130(2016)202-208]通過噴涂單分散的SiO₂納米球和聚二甲基硅氧烷溶液制備了角度獨立的結構性彩色超疏水膜。可以通過改變SiO₂納米球的尺寸來調整與角度無關的顏色。同樣，Yi等[B.Yi,H.Shen,Structurally colored films withsuperhydrophobicity and wide viewing angles based on bumpy melanin-likeparticles,Appl.Surf.Sci.427(2018)1129-1136]提供了基于凹凸的黑色素樣聚多巴胺包覆聚苯乙烯顆粒的彩色超疏水膜的制備。薄膜的顏色歸因于亞微米級結構與可見光范圍內的光波之間的相互作用。然而，結構色對粒度有嚴格的要求，這不適用于多種顏色的制備。

徐等[K.Xu,S.Ren,J.Song,J.Liu,Z.Liu,J.Sun,S.Ling,Colorfulsuperhydrophobic concrete coating,Chem.Eng.J.403(2021)126348]制造了一種彩色的超疏水混凝土涂層，但是只獲得了四種顏色。因此，盡管彩色超疏水涂層已經取得了一定的進展，但是因制備復雜，原料不環保，基材的適應性差以及顏色多樣性不足等問題，從而限制了彩色涂層在室外環境中的廣泛應用。

雖然有人嘗試通過在膨脹的和幾乎溶解的棉花上沉淀纖維素和有色硬脂酸酯，制成了彩色的超疏水紙、通過擠壓干燥方法實現具有雙色表面的潤濕不對稱的纖維素片。但是制造過程繁瑣，不利于大規模生產。

發明內容

針對現有技術的不足，我們設計并制造了一系列具有出色耐用性的顏色可調的超疏水涂層，可以通過噴涂，浸入和繪畫等多種方法將其涂覆在不同的基材上(圖1)。

本發明中涉及的化合物縮寫如下：

FAS：1H，1H，2H，2H-全氟癸基三甲氧基硅烷；

AS：[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺；

PTFE：聚四氟乙烯；

MB：甲基藍；

MO：甲基橙；

Rh B：羅丹明B。

WCA：水接觸角。

本發明提供一種彩色涂層液的制備方法，包括下列步驟：