[发明专利]具有超亲水及水下超疏油涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有超亲水及水下超疏油涂料，其特征在于，包括基材和有机无机杂化涂层，在所述基材表面涂覆含两性离子基团的有机无机杂化涂层。

2.根据权利要求1所述一种具有超亲水及水下超疏油涂料，其特征在于，所述有机无机杂化涂层的原料包括：烷氧基硅烷官能化甜菜碱型两性离子化合物、二氧化硅粒子以及硅烷粘结剂，

所述烷氧基硅烷官能化甜菜碱型两性离子化合物的结构式为：

其中R1和R2为H或含1～3碳原子的烷基，a为0、1、2或3；R3为—NHCOO—或者—NHCONH(CH2)—；

所述纳米二氧化硅为亲水性纳米二氧化硅粒子。

3.根据权利要求1所述一种具有超亲水及水下超疏油涂料，其特征在于，所述基材是玻璃、大理石、瓷砖、金属、塑料或者橡胶。

4.根据权利要求1所述一种具有超亲水及水下超疏油涂料，其特征在于，所述有机无机杂化涂层的厚度500nm～100μm。

5.根据权利要求1所述一种具有超亲水及水下超疏油涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)室温下，将烷氧基硅烷官能化甜菜碱型两性离子化合物溶解于醇溶剂中，配置成0.1～30.0wt％的溶液，用0.01～0.5M的盐酸溶液调节溶液pH至2～7；水解陈化1～8h，得到A溶液；

(2)将尺寸为5nm～300nm的纳米二氧化硅加入到醇溶剂中，得到浓度为0.1～20wt％的溶液，标记为B溶液；

(3)室温下，将A溶液、B溶液、稀释剂、水和硅烷粘结剂混合并搅拌均匀，得到混合溶液；其中，混合溶液中的A溶液的含量为10.0～90.0wt％、B溶液的含量为0～80wt％、稀释剂的含量为0～50.0wt％、水的含量0.1～10.0wt％、粘结助剂的含量为0～20.0wt％；

(4)采用涂覆方法，将步骤(3)得到的混合溶液涂膜在基材表面，在20℃～160℃条件下处理1～100min，得到超亲水及水下超疏油涂层。

6.根据权利要求5所述一种具有超亲水及水下超疏油涂料的制备方法，其特征在于，所述醇溶剂选自甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇中的至少一种。

7.根据权利要求5所述一种具有超亲水及水下超疏油涂料的制备方法，其特征在于，所述稀释剂选自甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、正己烷、甲乙酮、四氢呋喃、甲苯和二甲苯中的至少一种。

8.根据权利要求5所述一种具有超亲水及水下超疏油涂料的制备方法，其特征在于，所述硅烷粘结剂选自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、氨丙基三乙氧基硅烷、1，2-双三乙氧基硅基乙烷、1，2-双三甲氧基硅基乙烷、双-(γ-三乙氧基硅丙基)–四硫化物中的至少一种。

9.根据权利要求5所述一种具有超亲水及水下超疏油涂料的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述涂膜方法包括浸涂法、刷涂法或者喷涂法。