[发明专利]一种超疏水表面涂层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超疏水表面涂层材料及其制备方法，属于特种复合材料技术领域。 

背景技术

超疏水表面是指与水的接触角大于150^o，而滚动角小于10^o的表面。由于超疏水表面与水滴的接触面积较小，水滴极易从表面滑落，因此超疏水表面不仅具有自洁功能，而且在微流器件、防电流传导、防腐、防雾、防霉、防雪、防霜、防霜冻、抗结冰、防粘附和防污等等许多领域具有广泛的应用前景。研究表明，超疏水表面具有低表面能和高表面糙度，通过对化学组成与表面结构形态的调控可得到超疏水表面。 

目前制备超疏水表面的方法和途径主要有：化学刻蚀法、相分离法、电极沉积法、模板法、溶胶-凝胶法、等离子处理和自组装等，但是这些技术普遍存在步骤繁琐、费时以及制备面积有限等缺点，限制了其实际应用。因此通过简易方法大面积制备超疏水表面涂层具有重要意义。 

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提出了一种超疏水表面涂层材料及其制备方法。  

本发明所述的超疏水表面涂层材料，由纳米碳酸钙、环氧树脂和固化剂制成，其特征在于：所述涂层材料的组分及含量以重量份计，为： 

纳米碳酸钙 1～95份，环氧树脂 1～50份，固化剂 0.1～30份，有机溶剂1～100份； 

其中：上述纳米碳酸钙的粒径为20～500nm；上述固化剂是环氧树脂固化剂T31（天津三和化学有限公司生产）；上述有机溶剂是甲苯或丙酮或其任意体积比的混合物。 

进一步的，所述涂层材料的组分及含量以重量份计，优选为： 

纳米碳酸钙 17～68份，环氧树脂 8～17份，固化剂 8.5～17份，有机溶剂40～70份。 

上述超疏水表面涂层材料中：所述纳米碳酸钙的粒径优选为20～100nm。 

上述超疏水表面涂层材料中：所述纳米碳酸钙的粒径最优选为40～60nm。 

上述超疏水表面涂层材料中：所述有机溶剂优选是甲苯与丙酮按体积比为6～9:1～4的混合物；最优选是甲苯与丙酮按体积比为2:1的混合物。 

本发明所述超疏水表面涂层材料的制备方法，其特征在于:以重量份计称取组份，先将环氧树脂和固化剂溶解于设定体积的有机溶剂中，超声分散均匀，同时将纳米碳酸钙超声分散于设定体积的溶剂中，然后将二溶液混合，超声分散均匀，即得超疏水表面涂层材料。 

本发明所述超疏水表面涂层材料的应用，其特征在于: 所述应用的方法是将制得的 超疏水表面涂层材料利用刷涂方式附着于基体表面，室温干燥24h～48h，即在基底表面形成一层超疏水表面涂层。 

本发明充分利用了无机纳米化合物和聚合物的优点，制备出的超疏水涂层达到了防水防潮、自清洁和抗结冰等多种功能。将其涂制于基质表面，基质表面充分实现了防水防潮、自清洁和抗结冰能力，适用于纺织、交通和电力等行业。同时，本发明所述超疏水表面涂层材料制备方法具有简单、实用、成本低和方便等优点，易于大规模生产。 

具体实施方式

为易于进一步理解本发明，下列实施例将对本发明作进一步阐述。 

实施例1 

将0.25g环氧树脂与0.125g环氧树脂固化剂T31 （天津三和化学有限公司生产）溶于2mL溶剂（甲苯:丙酮 = 2:1，体积比）中，超声分散均匀；同时称取1g纳米碳酸钙，超声分散于3mL溶剂（甲苯:丙酮 =2 :1，体积比）中。将上述两种混合物快速混合，超声分散均匀，即得超疏水表面涂层材料。将其刷涂于玻璃板表面，在室温下干燥24h，即在基底表面形成一层超疏水表面涂层。测试其水接触角。见表1。 

实施例2 

将0.17g环氧树脂与0.085g环氧树脂固化剂T31（天津三和化学有限公司生产）溶于2mL溶剂（甲苯:丙酮 = 2:1，体积比）中，超声分散均匀；同时称取1g纳米碳酸钙，超声分散于3mL溶剂（甲苯:丙酮 = 2:1，体积比）中。将上述两种混合物快速混合，超声分散均匀，即得超疏水表面涂层材料。将其刷涂于玻璃板表面，在室温下干燥24h，即在基底表面形成一层超疏水表面涂层。测试其水接触角。见表1.

实施例3