[发明专利]一种透明及超疏水性能可修复的涂层材料及其制备方法

权利要求书

1.一种透明及超疏水性能可修复的涂层材料，其特征在于该材料由结合在基底上的三维中空网状涂层和填充在空隙中的低表面能物质组成，所述三维中空网状涂层由中空且管壁有孔的管壁厚为10-100nm的纳米管组成。

2.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述基底为玻璃或陶瓷。

3.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述三维中空网状涂层的厚度为50nm~20μm。

4.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述中空且管壁有孔的纳米管为二氧化硅纳米管。

5.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述中空且管壁有孔的纳米管的管径为50-300nm；所述中空且管壁有孔的纳米管上的纳米孔的直径为5-50nm。

6.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述低表面能物质为十八胺、硬脂酸、全氟辛酸、全氟己基乙醇、全氟辛基乙醇、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷或聚硅烷。

7.如权利要求1所述涂层材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1）将苯胺加入酸溶液中，将过硫酸铵加入另一相同种类的酸溶液中，然后将两溶液混合，在10~40℃反应12-48h，然后将反应体系水洗至过滤液为无色后，将得到的聚苯胺纳米线与水混合制得悬浊液，将该悬浊液涂到所需涂覆的基底上，待水分挥发即得聚苯胺纳米线网状涂层；

2）将上述聚苯胺纳米线网状涂层放入盛有正硅酸四乙酯和氨水的密闭容器中，10~40℃气相沉积12-48h，然后高温烧结除去聚苯胺模板，制得表面具有紧密排列的纳米孔的二氧化硅纳米管网状涂层；

3）将二氧化硅纳米管网状涂层浸入含有低表面能物质的溶液中，取出后真空除溶剂，即得填充低表面能物质的目标涂层。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述苯胺与过硫酸铵的摩尔比为1:5~5:1；所述酸溶液的浓度为0.5-3M；混合后苯胺的摩尔浓度为1-100mM，过硫酸铵的摩尔浓度为1-100mM。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述酸为盐酸、高氯酸或甲磺酸。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述正硅酸四乙酯和氨水与密闭容器的体积比均为0.1-10mL/L。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述高温烧结的条件：温度500~650℃，时间2~5h。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述含低表面能物质的溶液的质量浓度为0.01-5%。

13.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述含低表面能物质的溶液所用溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙醚、正丙醚、正丁醚、四氢呋喃、丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、环戊酮、苯、甲苯、二甲苯、石油醚、正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、氯仿、氯苯、二氯苯或三氯三氟乙烷。