[发明专利]一种超疏水纳米透明涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种超疏水纳米透明涂层的制备方法，其特征在于：包括有下列步骤，

第一步，将第一类无机纳米粒子加入到有机溶剂中形成第一溶液；将分散剂和第二类无机纳米粒子加入到所述的第一溶液中，超声分散，得到分散液；所述第一类无机纳米粒子的粒径远小于第二类无机纳米粒子的粒径；所述的第一类无机纳米粒子和第二类无机纳米粒子的质量和与所述有机溶剂的质量之间满足1:20～1:200；所述分散剂与所述有机溶剂的质量满足1:5～1:20；所述的第一类无机纳米粒子为氧化锌、二氧化钛、氧化锡、五氧化二钒、硫化锌、三氧化二铝或二氧化硅纳米粒子中的一种或两种以上，第一类无机纳米粒子的粒径1～50nm；所述的第二类无机纳米粒子为氧化锌、二氧化钛、氧化锡、五氧化二钒、硫化锌、三氧化二铝或二氧化硅纳米粒子中的一种或两种以上，第二类无机纳米粒子的粒径100nm以上；

第二步，在分散液中加入交联剂和添加剂，超声分散均匀后再加入低表面能物质，混合均匀，得到透明澄清的超疏水涂料；所述的交联剂与所述有机溶剂的质量比满足1:60～1:100；所述添加剂与有机溶剂的质量比满足1:50～1:400；所述的低表面能物质与所述有机溶剂的质量比满足1:30～1:100；

第三步，将上述超疏水涂料涂覆在固体基材表面，低温热干燥固化得到超疏水纳米透明涂层；所述超疏水纳米透明涂层的接触角大于155°，滚动角1～7°；

所述的低表面能物质为长链脂肪胺、长链脂肪酸、长链脂肪醇、全氟烷基胺、全氟烷基酸、十二硫醇、全氟烷基醇或十七氟癸基三乙氧基硅烷；所述的交联剂为甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、DOW CORNING 88或DOW CORNING 27。

2.根据权利要求1所述的一种超疏水纳米透明涂层的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂为二甲苯、乙酸丁酯、丙酮、正已烷或N,N-二甲基甲酰胺中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的一种超疏水纳米透明涂层的制备方法，其特征在于：所述的第二类无机纳米粒子为亲油性SiO₂纳米粒子。

4.根据权利要求1所述的一种超疏水纳米透明涂层的制备方法，其特征在于：所述的分散剂为BYK143、BYK180、BYK3550、BYK379、Nanosil 9009、Nanosil 8808、Nanosil 6606或聚丙烯酸盐中的一种或两种以上；所述的添加剂为乙醇、氨水、稀盐酸或冰醋酸中的一种或两种以上；所述的固体基材为金属、塑料、玻璃、纸张、木材或纺织物。

5.根据权利要求1所述的一种超疏水纳米透明涂层的制备方法，其特征在于：所述的低温热干燥固化为在50℃烘箱中干燥10min。

6.根据权利要求1所述的一种超疏水纳米透明涂层的制备方法，其特征在于：

第一步，将0.25～0.33份第一类无机纳米粒子加入到25～28份的有机溶剂中，超声分散，得到第一溶液；将2.5份的分散剂和0.1份亲油性SiO₂纳米粒子加入到上述第一溶液中，超声分散，得到分散液；

第二步，分散液中加入0.25～0.33份交联剂及0.6份添加剂，超声分散；再加入0.4～0.5份低表面能物质，混合均匀，得到透明澄清的超疏水涂料；

第三步，将上述超疏水涂料涂覆在固体基材表面，低温热干燥固化得到超疏水纳米透明涂层；

上述的份均为重量份。

7.一种超疏水纳米透明涂层，其特征在于：采用权利要求1～5中任意一种方法制备得到；所述超疏水纳米透明涂层的厚度为1～100μm，接触角达到160°，滚动角1～7°。

8.根据权利要求7所述的一种超疏水纳米透明涂层，其特征在于：所述超疏水纳米透明涂层的厚度为10μm，接触角达到160°，滚动角1～2°。