[发明专利]一种稳定透明的超疏水或超双疏涂层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种稳定透明的超疏水或超双疏涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将纳米粒子、环氧树脂及溶剂进行共混得到环氧树脂杂化溶液，所述纳米粒子、环氧树脂及溶剂的质量比为1:（0.1～2）:（1～20）；

（2）将含氟物质及催化剂溶于溶剂中得到含氟溶液，其中含氟物质、催化剂及溶剂的质量比为1:（20～200）:（20～500）；

（3）将步骤（1）所得环氧树脂杂化溶液喷涂到基材表面，再将该基材在温度为80～130℃下烘干0.5～5小时，再将步骤（2）所得含氟溶液喷涂于基材表面，待溶剂挥发干之后，再将基材在温度为80～130℃下烘干0.5～5小时，最后用溶剂冲洗基材表面，得到稳定透明的超疏水/超双疏涂层。

2.根据权利要求1所述的一种稳定透明的超疏水或超双疏涂层的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述纳米粒子为粒径30～100nm的无机或有机聚合物纳米粒子；步骤（2）所述含氟物质的结构式为X-R-Y，其中X为羧基、羟基、巯基、胺基、氰酸根或环氧基；所述R为C₆H₆、(CH₂)_m，所述m为1～10的自然数；Y代表(CF₂)nCF₃，所述n为3～10的自然数。

3.根据权利要求2所述的一种稳定透明的超疏水或超双疏涂层的制备方法，其特征在于：所述纳米粒子为二氧化硅纳米粒子、氧化钙纳米粒子、银纳米粒子、铜纳米粒子、炭黑纳米粒子、聚苯乙烯纳米微球、聚甲基丙烯酸缩水甘油醚纳米微球、甲基丙烯酸甲酯纳米微球、二氧化钛纳米粒子或碳酸钙纳米粒子；

所述含氟物质为1H,1H-十七氟壬胺、全氟己基乙基醇、全氟丁基乙基醇、全氟辛基乙基醇、全氟辛酸、全氟癸酸、十一氟己酸、7H-十二氟庚酸、十七氟壬酸、1H,1H,2H,2H-全氟辛硫醇、1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇、1H,1H,2H,2H-全氟十二烷硫醇、6-(三氟甲基)吡啶-2-硫醇、五氟戊硫醇、3-（全氟己烷）-1,2-环氧丙烷、3-全氟辛基-1,2-环氧丙烷、4-(1,1,2,2-四氟乙氧基)苯甲酸或全氟辛基丙基醇。

4.根据权利要求1所述的一种稳定透明的超疏水或超双疏涂层的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、聚甲基丙烯酸缩水甘油醚、聚丙烯酸缩水甘油醚、聚（1,2-环氧基-5-己烯）、聚[(邻甲苯缩水甘油醚)-Co-甲醛]、聚丙烯基缩水甘油醚或聚苯基缩水甘油醚。

5.根据权利要求4所述的一种稳定透明的超疏水或超双疏涂层的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、聚甲基丙烯酸缩水甘油醚、聚丙烯酸缩水甘油醚、聚（1,2-环氧基-5-己烯）、聚[(邻甲苯缩水甘油醚)-Co-甲醛]或聚苯基缩水甘油醚。

6.根据权利要求1所述的一种稳定透明的超疏水或超双疏涂层的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的催化剂为三乙胺、三丁胺、三乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾、盐酸、磷酸、氨水、三氟化硼乙醚、四丁基氟化铵、苄基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵（TEBA）、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、4-甲基-2-乙基咪唑或十四烷基三甲基氯化铵。

7.根据权利要求1所述的一种稳定透明的超疏水或超双疏涂层的制备方法，其特征在于：步骤（1）～（3）所述的溶剂为丙酮、四氢呋喃、甲醇、三氟甲苯、二甲基亚砜、N,N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或二氧六烷。

8.根据权利要求1所述的一种稳定透明的超疏水或超双疏涂层的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的基材为纯棉布、无纺布、化学纤维布、纸张、水泥砂浆固化物、石材、玻璃、陶瓷或塑料板材。

9.一种根据权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的稳定透明的超疏水或超双疏涂层。

10.根据权利要求9所述的一种稳定透明的超疏水或超双疏涂层在防水防腐涂料、钢材表面处理、汽车挡风玻璃的疏水疏油涂层、外墙和雕塑的自清洁涂料、军工设备的外层防护、输油管道外层的防水防腐、疏油管道内层的无阻力涂层、疏水疏油型的纺织物绝大部分基材表面的疏水疏油改性中的应用。