[發(fā)明專利]耐磨超疏水涂料的制備方法及耐磨超疏水表面處理方法

在審

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• 申請日: 2023-03-31
• 公開（公告）號: CN116396679A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 薛朝華;邵仲陽;郭小靜;吳永剛;王慧迪
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D7/61;C09D7/63;B05D3/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

本發(fā)明公開了耐磨超疏水涂料的制備方法，分別制備涂層液和打底液；涂層液的制備具體為：將PDMS、疏水SiOsubgt;2/subgt;納米粒子共混于乙酸乙酯中得到PDMS/SiOsubgt;2/subgt;懸浮液，將α?氰基丙烯酸酯膠黏劑加入到PDMS/SiOsubgt;2/subgt;懸浮液中冰浴超聲，得到涂層液；打底液的制備具體為：將α?氰基丙烯酸酯膠黏劑加入到乙酸乙酯中共混得到打底液，本發(fā)明提高了耐磨疏水涂料的物理穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。本發(fā)明還公開了耐磨超疏水表面處理方法，應用耐磨超疏水涂料處理基材表面，將打底液噴涂在基底上，再噴涂涂層液覆蓋打底液，將噴涂好打底液和涂層液的基底放入烘箱干燥，在基底表面形成PDMS基耐磨超疏水復合材料，完成表面處理，本發(fā)明使基材表面具有耐磨性和超疏水性。

技術領域

本發(fā)明屬于耐磨超疏水復合材料技術領域，涉及耐磨超疏水涂料的制備方法，還涉及耐磨超疏水表面處理方法。

背景技術

超疏水表面是指與水的接觸角大于150°，而滾動角小于5°的表面。超疏水表面的制備靈感來源于自然現(xiàn)象，比如玫瑰花瓣、水稻的葉片、蜻蜓的翅膀，其中最典型的是“出淤泥而不染”的荷葉。研究表明，荷葉表面之所以具有超疏水性，是因為其獨特的微納粗糙結構以及低表面能的蠟質。這種獨特的微納粗糙結構可以捕獲大量空氣，從而在水滴與表面形成空氣層使水滴與荷葉表面的實際接觸面積非常小，所以液體在其表面可以輕松滾落。目前，超疏水表面因其在自清潔、防冰、防腐蝕、油水分離等方面的應用前景而引起學術界和工業(yè)界的廣泛關注。常用于制備超疏水表面的方法有溶膠-凝膠法、層層組裝法、水熱法、化學氣相沉積法、納米顆粒負載法等。然而，現(xiàn)階段制備的超疏水材料存在的最大問題是超疏水性能不穩(wěn)定，當超疏水表面暴露在外界環(huán)境中，如在太陽光、沙塵、摩擦等作用的影響下，超疏水性會下降，進而影響超疏水表面的使用壽命，因此，限制了其在工業(yè)中的廣泛應用。近年來，制備耐磨持久超疏水表面已成為超疏水領域的研究熱點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供耐磨超疏水涂料的制備方法，提高了耐磨疏水涂層的物理穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。

本發(fā)明的另一目的是提供耐磨超疏水表面處理方法，應用耐磨超疏水涂料處理基材表面，使基材表面具有耐磨性和超疏水性。

本發(fā)明采用的第一種技術方案是，耐磨超疏水涂料的制備方法，分別制備涂層液和打底液；

涂層液的制備具體為：

將PDMS、疏水SiO₂納米粒子共混于乙酸乙酯中得到PDMS/SiO₂懸浮液，將α-氰基丙烯酸酯膠黏劑加入到PDMS/SiO₂懸浮液中冰浴超聲，得到涂層液；

打底液的制備具體為：

將α-氰基丙烯酸酯膠黏劑加入到乙酸乙酯中共混得到打底液。

本發(fā)明的特點還在于，

PDMS/SiO₂懸浮液的制備具體為，將PDMS溶解于乙酸乙酯中，PDMS完全溶解后加入疏水SiO₂納米粒子，攪拌均勻，得到PDMS/SiO₂懸浮液。

PDMS/SiO₂懸浮液中PDMS、疏水SiO₂納米粒子、乙酸乙酯的質量百分數(shù)分別是3.3％～6.6％，2％～5％，78％～90％，上述各組分的質量百分數(shù)之和為100％。

PDMS包括質量比為10:1的PDMS主劑和PDMS固化劑。

涂層液中α-氰基丙烯酸酯膠黏劑與PDMS/SiO₂懸浮液的質量比是3～6:94～97。

涂層液制備過程中冰浴超聲的溫度是5～10℃，時間是5～10min。