[发明专利]一种高分散型含氟纳米微球和环氧树脂超双疏性表面

权利要求书

1.一种高分散型含氟纳米微球，其特征在于：是在纳米微球表面接枝端基为化合物D的含氟聚合物，然后再将端基为化合物A的高分散性聚合物与含氟聚合物连接，得到高分散型含氟纳米微球；

所述端基为化合物D的含氟聚合物具有如式I所示的结构：

-SI_x-F_y-D-

(式I)

其中，单体SI为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷中的一种；

单体F为全氟苯乙烯、全氟正丙基乙烯基醚、全氟己基乙烯、全氟丁基乙烯、全氟十二烷基乙基丙烯酸酯、全氟癸基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟庚基乙基丙烯酸酯、全氟十二烷基乙基甲基丙烯酸酯、全氟癸基乙基甲基丙烯酸酯、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯或全氟庚基乙基甲基丙烯酸酯中的一种；

化合物D为以下物质中的一种：

1＜x＜250；1＜y＜250；

所述端基为化合物A的高分散性聚合物具有如式II所示的结构：

-A-M_z

(式II)

单体M为苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸缩水甘油醚或丙烯酸叔丁酯中的一种；5＜z＜500；

化合物A为以下物质中的一种：

2.根据权利要求1所述的高分散型含氟纳米微球，其特征在于：

所述的纳米微球为二氧化硅微球、氧化铝微球、二氧化钛微球、碳酸钙微球、氧化铁微球或表面含有羟基的聚合物纳米微球中的一种；

所述纳米微球的粒径为50～1000nm。

3.根据权利要求1所述的高分散型含氟纳米微球，其特征在于：

所述的单体SI为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

所述的单体F为全氟辛基乙基丙烯酸酯；

所述的化合物D为溴异丁酸呋喃醇酯或甲基丙烯酸糠醇酯；

13≤x≤20，26≤y≤100；

所述的单体M为苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯；

所述的化合物A为甲基丙烯酸苯基马来酰亚胺酯或溴异丁酸马来酰亚胺酯；

10≤z≤80；

所述的纳米微球为二氧化硅微球。

4.权利要求1-3任一项所述的高分散型含氟纳米微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将纳米微球用含氟溶剂溶解，再加入端基为化合物D的含氟聚合物，然后再加入催化剂，与20-60℃反应下5-24小时；得到表面接枝有含氟聚合物的纳米微球；纳米微球与端基为化合物D的含氟聚合物的质量比为1∶(0.07-2)；

(2)将表面接枝有含氟聚合物的纳米微球用含氟溶剂溶解，将端基为化合物A的高分散性聚合物用溶剂C溶解，然后将两者混合，10-50℃下搅拌12-100小时，进行狄尔斯-阿尔德反应，得到一种表面经过D-A反应的高分散型含氟纳米微球；所述的表面接枝有含氟聚合物的纳米微球与端基为化合物A的高分散性聚合物的质量比为1∶(0.1-50)。

步骤(1)所述的催化剂为盐酸；

所述的溶剂C为三氟甲苯、全氟苯、三氟乙烷、吡啶、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、氯仿、四氢呋喃、丙酮或二氧六环中的一种。

5.根据权利要求4所述的高分散型含氟纳米微球的制备方法，其特征在于：所述的含氟溶剂为三氟甲苯、全氟苯或三氟乙烷中的一种。

6.一种环氧树脂型超双疏性表面，其特征在于：是由以下方法制备得到：

(1)基底材料预处理；

(2)将权利要求1-3任一项所述的高分散型含氟纳米微球分散在低沸点溶剂中，然后加入液体环氧树脂和环氧树脂固化剂，搅拌或超声处理使微球均匀分散，得到微球悬浮环氧树脂溶液；

(3)搅拌下将微球悬浮环氧树脂溶液喷涂在基底材料上，干燥后即得到超双疏性表面；

步骤(2)所述的低沸点溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醇或甲醇中的一种；

所述的高分散型含氟纳米微球、环氧树脂与环氧树脂固化剂的质量比为(0.6-1.4)∶1∶(0.084-1)。