[发明专利]一种制备稳定超双疏表面的方法

权利要求书

1.一种稳定超双疏表面的制备方法，以醇-水混合溶液为介质，以酸或碱作为催化剂，有机硅烷混合物与纳米粒子进行水解缩合反应，得到有机硅烷聚合物/纳米粒子复合物悬浮液；再将有机硅烷聚合物/纳米粒子复合物悬浮液喷涂于基底表面形成涂层，然后通过热固化处理，得到稳定超双疏表面。

2.如权利要求1所述稳定超双疏表面的制备方法，其特征在于：所述有机硅烷混合物包括至少一种含氟有机硅烷和至少一种硅烷偶联剂，且含氟有机硅烷与硅烷偶联剂的物质的量比为20:1~1:1。

3.如权利要求1所述稳定超双疏表面的制备方法，其特征在于：所述纳米粒子为碳纳米管、氧化石墨烯、二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、纳米银、蒙脱石、凹凸棒石、海泡石、埃洛石、水滑石、蛭石、云母、高岭石、锂皂石、细菌纤维素、聚苯乙烯、聚四氟乙烯中的至少一种。

4.如权利要求1所述稳定超双疏表面的制备方法，其特征在于：在反应体系中，醇为甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇、甘油中的至少一种；醇与水的体积比为20:1~4:1；有机硅烷混合物的体积百分数为0.01~2%，纳米粒子的质量百分数为0.01~2%。

5.如权利要求1所述稳定超双疏表面的制备方法，其特征在于：作为催化剂的酸为盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、草酸、甲酸、苯磺酸中的至少一种；作为催化剂的碱为氨水、乙二胺、三乙胺、丁胺中的至少一种；催化剂在体系中的体积百分数为2~20%。

6.如权利要求2所述稳定超双疏表面的制备方法，其特征在于：所述含氟有机硅烷为全氟辛基三氯硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三氯硅烷、全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟辛基二甲基氯硅烷、全氟辛基二甲基甲氧基硅烷、全氟癸基二甲基氯硅烷、全氟癸基二甲基甲氧基硅烷；所述硅烷偶联剂为四氯硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、甲基三氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三氯硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

7.如权利要求1所述稳定超双疏表面的制备方法，其特征在于：所述水解缩合反应是在25~100℃下水解缩合1~72h。

8.如权利要求1所述稳定超双疏表面的制备方法，其特征在于：所述喷涂是控制喷涂压力在0.05~0.5MPa，喷涂距离在5~50cm，基底温度25~200℃下，将有机硅烷聚合物/纳米粒子复合物悬浮液均匀喷涂到基底表面形成涂层。

9.如权利要求1所述稳定超双疏表面的制备方法，其特征在于：所述基底为玻璃、硅片、织物、金属、陶瓷或塑料。

10.如权利要求1所述稳定超双疏表面的制备方法，其特征在于：所述热固化处理是将有机硅烷聚合物/纳米粒子复合物涂层在25~240℃下处理0.5~24h。