[发明专利]一种耐磨损易修复超疏水涂层制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨损易修复的超疏水涂层的制备方法，属于涂料技术领域。

背景技术

超疏水涂层指与水滴接触角大于150°的涂层，超疏水涂层具有自清洁、防水、防冰雪粘覆功能，在日常生活、工业领域具有应用前景，超疏水涂层具有高度粗糙结构，超疏水表面遭受摩擦时，实际上由表面的微米或纳米微凸起承载压力与剪切作用，表面微凸所承载压强与剪切应力远远大于表观压强与剪切应力，从而导致超疏水涂层因应力集中而损坏，最终导致超疏水功能失效。因此，超疏水表面在使用过程中易于遭受磨损而失效。

授权公告号 CN 101791608 B的中国发明专利，吉林大学孙俊奇等人发明的技术方案公开了一种自修复超疏水涂层的制备方法，效果比较明显，然而存在的突出的技术问题是：

（1）工艺步骤较为复杂：包括1. 基底的处理；2. 涂层溶液的制备；3. 微纳复合表面的制备；4. 涂层的热处理；5. 疏水物质的修饰等环节；且上述环节每一步的操作都有特殊的要求或方式。

（2）制备温度太高，涂层的热处理中即要求在50℃～ 400℃温度条件加热；而疏水物质的修饰则需要在60℃～ 250℃温度条件下进行；上述的温度均非室温或常态环境下的温度，技术在社会工业生产领域广泛应用上具有很大的局限性。

授权公告号 CN 102453425 B的中国发明专利公开了“一种可再生超疏水涂料”， 其发明针对上述技术方案进行改进，改进后的方案的“可再生超疏水涂料具体的喷涂方法”包括以下步骤：

1. 涂料搅拌均匀并于0.1-0.2MPa 压力下喷涂，喷枪距工件表面不小于20cm，喷枪角度与工件表面成70 ～ 90 度角度，将涂料喷涂于处理过的工件。

2. 涂层的固化工艺：将喷好涂层的工件置于烘箱中，在100-170℃温度条件下固化。

3. 涂层的表面改性工艺：将固化好的涂层再浸泡于涂料中1-5 小时。

上述涂料存在的技术问题主要有两个：

（1）制备温度太高的技术问题仍没有解决，相对于CN 101791608 B的中国发明专利中，涂层的热处理中即要求在50℃～ 400℃温度，疏水物质的修饰需要在60℃～ 250℃温度；其固化温度改进到100-170℃，温度范围中的高温有所降低，一定条件下增加了技术实施的便捷性，但其温度范围中的低温下限为100℃，没有得到突破或改进，上述低温值甚至比原来的技术方案的低温的数值更高，100℃的温度在常态范围下很难达到，实施也不方便。

（2）涂层的表面改性工艺，将固化好的涂层再浸泡于涂料中1-5 小时。上述的浸泡工艺要求，使得本技术方案在实施过程中对工艺的要求更加严苛，成本及实施的技术难度太大，难以应用到大面积的工件或大体积的基体上。

（3）本技术方案很难应用于室外的自然环境状态下的施工上。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐磨损易修复超疏水涂层制备方法，该方法能克服现有技术超疏水涂层制备要求温度高，工艺复杂，工业实施难度大，成本高，难以应用到大面积的工件或大体积的基体的缺陷，实现涂层制备工艺简单、投资成本低、容易施工、且能制得耐磨损易修复，工作性能优良的超疏水涂层。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种耐磨损易修复超疏水涂层制备方法，包含以下步骤：

（1）将丁苯橡胶粉、环氧树脂E-44、乙酸乙酯、二乙烯三胺按一定比例混合后得到粉末橡胶分散液，将分散液喷涂于基体上，于20℃固化2－3小时后形成具有粗糙结构涂层；

（2）将环氧树脂E-44、乙酸乙酯、乙醇、二乙烯三胺、氨基硅油混合均匀后得到修复溶液，将修复溶液喷涂于（1）得到的粗糙结构涂层上，于20℃固化2－3小时，即超疏水涂层。

作为对本技术方案的进一步改进，一种耐磨损易修复超疏水涂层制备方法，所述的步骤（1）中，丁苯橡胶粉的目数为300~500目，粉末橡胶分散液中丁苯粉末橡胶的质量分数为10~15%，环氧树脂的质量分数为10~20%，二乙烯三胺的质量分数为1~2%，乙酸乙酯的质量分数为63~79%。

作为对本技术方案的进一步改进，一种耐磨损易修复超疏水涂层制备方法，所述的步骤（2）中，环氧树脂的质量分数为5~10%，二乙烯三胺的质量分数为0.5~1.0%，氨基硅油质量分数为0.5~1.0%，乙酸乙酯的质量分数为66~70.5%，乙醇的质量分数为22~23.5% 。