[發(fā)明專(zhuān)利]一種雙組份耐磨超疏水涂料的制備方法及應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110998256.6
• 申請(qǐng)日: 2021-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113637401A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡吉明;趙越
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué);南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（珠海）
• 主分類(lèi)號(hào): C09D175/04
• 分類(lèi)號(hào): C09D175/04;C09D163/00;C09D167/08;C09D175/02;C08G18/61
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

本發(fā)明公開(kāi)了一種雙組份耐磨超疏水涂料的制備方法及應(yīng)用。該方法以常用的傳統(tǒng)樹(shù)脂（如環(huán)氧樹(shù)脂）為樹(shù)脂骨架，以經(jīng)官能團(tuán)化的金屬有機(jī)框架（MOF）材料作為納米顆粒（提供涂層內(nèi)的粗糙結(jié)構(gòu)），以經(jīng)官能團(tuán)化的硅油作為低表面能物質(zhì)，并采用異氰酸酯類(lèi)物質(zhì)作為上述組分的交聯(lián)固化劑，制備得到經(jīng)室溫快速固化的耐磨超疏水涂層。本發(fā)明的涂層可簡(jiǎn)易涂制在金屬、織物、玻璃、木頭等各類(lèi)基底上，使其實(shí)現(xiàn)超疏水。涂層固化后自上而下都有粗糙結(jié)構(gòu)，磨損后表面仍能露出新的可實(shí)現(xiàn)超疏水效應(yīng)的表面，耐磨性優(yōu)異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超疏水涂層、固體表面浸潤(rùn)性領(lǐng)域，尤其是一種雙組份耐磨超疏水涂料的制備方法及應(yīng)用。

技術(shù)背景

在自然界中，超疏水現(xiàn)象無(wú)處不在，荷葉表面的自清潔，水黽在水面上自由馳騁等。一般而言，將與水滴的接觸角大于150°且滾動(dòng)角小于10°的表面稱(chēng)為超疏水表面。超疏水表面的構(gòu)筑以在低表面能物質(zhì)上構(gòu)筑粗糙結(jié)構(gòu)和在粗糙表面上修飾低表面能物質(zhì)這兩大途徑為主。截至目前，研究者已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多制備超疏水表面的方法，如水熱法、刻蝕法、溶膠凝膠法、電沉積法、模板法等。這些方法往往步驟繁瑣或?qū)嶒?yàn)條件較為苛刻，亦或是需要加電，添加模板等。因此，開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)易的易推廣的一步制備超疏水表面的技術(shù)十分重要。

聚合物涂層在日常生活中應(yīng)用廣泛，廣泛應(yīng)用于金屬涂裝防護(hù)，家庭裝修，物品修飾等各個(gè)方面。目前市面上的低表面能涂料以氟碳涂料為主，含有氟元素，環(huán)保性不佳。常見(jiàn)低表面能涂料涂覆的表面僅能達(dá)到疏水（接觸角大于100°）程度，難以達(dá)到超疏水級(jí)別。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種雙組份耐磨超疏水涂料的制備方法及應(yīng)用。

本發(fā)明研發(fā)了一種無(wú)氟超疏水涂料，可以通過(guò)類(lèi)似常見(jiàn)涂料的刷涂或噴涂的方法，在金屬，織物，玻璃，木頭等各類(lèi)基底上涂覆，構(gòu)筑超疏水涂層。將常用的傳統(tǒng)樹(shù)脂，如環(huán)氧樹(shù)脂（提供涂層骨架）、含有活性基團(tuán)功能化的有機(jī)框架化合物（MOF）納米顆粒（為涂層提供微納粗糙結(jié)構(gòu)）、官能團(tuán)化的硅油（提供低表面能）等組分先進(jìn)行預(yù)接枝，再利用異氰酸酯基團(tuán)可在室溫和高溫下與氨基、羥基、羧基等活性基團(tuán)較快速地發(fā)生反應(yīng)的特性，將上述復(fù)合組分迅速固化。涂料固化后漆膜自上而下都有粗糙結(jié)構(gòu)和低表面能的組分，磨損后表面仍能露出新的表面繼續(xù)發(fā)揮超疏水效應(yīng)，耐磨性優(yōu)異。

一種雙組份耐磨超疏水涂料的制備方法，

配置A組份：稱(chēng)取0.1~5 g樹(shù)脂，0.1~20 g官能團(tuán)化的金屬有機(jī)框架化合物（MOF）粉末，0.5~10 g官能團(tuán)化的硅油，量取5~50 mL有機(jī)溶劑，高溫回流一段時(shí)間，冷卻到室溫后待用；

配置B組份：異氰酸酯類(lèi)物質(zhì)0.1~10 mL；

使用前，將兩種組分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝笫褂茫?/p>

A組份中的樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚脲樹(shù)脂中的一種或多種；

A組份中的官能團(tuán)化的MOF材料為氨基化、羧基化、羥基化的MOF材料；

A組份中的官能團(tuán)化的硅油為氨基化、羧基化、羥基化、環(huán)氧基化中的一種或多種硅油。

A組份中的有機(jī)溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯中的一種或多種。

A組份的高溫回流的回流溫度為50~150℃，回流時(shí)間為0.5~10小時(shí)。

B組份的異氰酸酯類(lèi)物質(zhì)為二異氰酸酯類(lèi)物質(zhì)或三異氰酸酯類(lèi)物質(zhì)中的一種或多種，所述的二異氰酸酯類(lèi)物質(zhì)包括六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯基二異氰酸酯；所述的三異氰酸酯類(lèi)物質(zhì)包括苯基三異氰酸酯。

所述的制備方法， A、B兩組份混合的溫度為室溫~100℃。

一種雙組份耐磨超疏水涂料，包括所述的A組份和B組份。

一種雙組份耐磨超疏水涂料，將所述的A組份和B組份混合均勻得到。