[發明專利]一種SiO2

在審

• 申請號: 202111322826.6
• 申請日: 2021-11-09
• 公開（公告）號: CN113980211A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 鮑艷;暢菁香;張元霞;高璐;張文博;劉超;祝茜
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/06;B01J13/02;C14C15/00;D06N3/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張宇鴿

本發明公開了一種SiO₂/PAA?b?PS兩親性Janus微球及其制備方法和應用，屬于皮革涂層技術領域。在SiO₂微球表面一端修飾親水性基團氨基，另一端接枝兩親性嵌段共聚物PAA?b?PS提供有機疏水鏈。其在皮革表面定向排列，無機端朝向皮革表面的聚氨酯預聚體涂層，有機疏水鏈則朝向空氣，利用SiO₂/PAA?b?PS兩親性Janus微球構筑的微納粗糙結構及有機疏水鏈段提供的低表面能物質實現涂層的超疏水性。無機端的反應性基團氨基與聚氨酯預聚體分子鏈上的異氰酸酯基產生化學交聯，同時聚氨酯預聚體對SiO₂/PAA?b?PS兩親性Janus微球產生粘接性，從而提高涂層的耐磨性。

技術領域

本發明屬于皮革涂層技術領域，涉及一種SiO₂/PAA-b-PS兩親性Janus微球及其制備方法和應用。

背景技術

超疏水表面由于其特殊的潤濕性，不僅在自清潔、表面防腐、油水分離和防結冰等領域表現出誘人的前景，而且在日常生活、生物醫學和軍事等領域也具有潛在的應用價值。但是在實際應用過程中，低表面能物質容易受到溫度、光照和強氧化劑等作用的刺激發生分解，微納粗糙結構也容易在機械摩擦或磨損等物理作用下受到破壞，從而影響涂層的黏附力和潤濕性，導致超疏水性能下降或喪失，限制其應用。因此，構建長效耐磨超疏水表面是超疏水材料得以應用的關鍵。

Janus粒子是指表面同時具有兩種不同物理或化學性質的粒子，且各種性質之間沒有相互干擾，如無機/有機、帶電荷/不帶電荷、磁性/非磁性和親水/疏水等。其中，親水/疏水Janus粒子，即兩親性Janus粒子，由于其兩面分別具有親水和疏水的特性，可利用其疏水端伸展到涂層表面，親水端連接的活性官能團與基材進行化學交聯，構筑超疏水涂層。Francesco等人(Joshua Avossaa,Aurelio Bifulcoa,Eugenio Amendolab,FeliceGesuelec,Stefano Luigi Oscuratoc,Yonas Gizawd,Giuseppe Mensitieria,FrancescoBrandaa.Forming Nanostructured Surfaces through Janus Colloidal SilicaParticles with Nanowrinkles:A New Strategy to Superhydrophobicity[J].AppliedSurface Science,2019,465:73-81)采用Janus褶皺SiO₂顆粒在載玻片表面獲得了超疏水涂層，他們首先制備了褶皺的SiO₂顆粒，結合Pickering乳液法和化學氣相沉積法制備了一側為羥基，另一側為二氯二甲基硅烷的兩親性Janus褶皺SiO₂顆粒，最后通過滴鑄沉積法在載玻片上獲得了超疏水涂層。然而，該方法存在反應條件苛刻、結構控制困難等不足之處，且該方法獲得涂層的超疏水性較差，涂層的耐磨性也并未研究。因此，如何通過簡單的方法制得結構精確可控、高產率的兩親性Janus粒子，并通過簡單的工藝應用于制備性能優異的耐磨超疏水涂層是本領域亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中，超疏水材料制備技術難以構建長效耐磨超疏水表面的缺點，提供一種基于SiO₂/PAA-b-PS兩親性Janus微球構筑耐磨超疏水皮革涂層的方法。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種SiO₂/PAA-b-PS兩親性Janus微球，在SiO₂微球表面一端修飾親水性基團氨基，另一端接枝兩親性嵌段共聚物PAA-b-PS。

一種SiO₂/PAA-b-PS兩親性Janus微球的制備方法，包括如下步驟：