[发明专利]一种超疏油涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种超疏油涂层材料的制备方法，其特征在于，先将气相二氧化硅纳米粒子与多巴胺混合；再将混合体系氧化处理后涂布在材料表面形成多孔涂层；最后通过两步CVD法先后在多孔涂层上沉积氨基硅烷偶联剂和氟硅烷偶联剂，得到超疏油涂层。

2.如权利要求1所述超疏油涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a1)将气相二氧化硅纳米粒子分散于TrisHCl缓冲液中制备得到二氧化硅分散液，继续往其中加入盐酸多巴胺，盐酸多巴胺溶解后得分散液A1；

(a2)分散液A1在空气中经反应后得分散液B1；

(a3)将分散液B1涂于材料表面经冷冻干燥得到多孔涂层；

(a4)通过两步CVD法先后在多孔涂层上沉积氨基硅烷偶联剂和氟硅烷偶联剂，得到超疏油涂层；

或，

(b1)将气相二氧化硅纳米粒子分散于水中制备得到二氧化硅分散液，往分散液中加入盐酸多巴胺，盐酸多巴胺溶解后得到分散液A2；

(b2)将NaIO₄溶解于水中得到NaIO₄水溶液C；

(b3)将分散液A2和NaIO₄水溶液C混合后使多巴胺在室温下反应一段时间得分散液B2；

(b4)将分散液B2涂于材料表面后经冷冻干燥得到多孔涂层；

(b5)通过两步CVD法先后在多孔涂层上沉积氨基硅烷偶联剂和氟硅烷偶联剂，得到超疏油涂层。

3.如权利要求2所述超疏油涂层材料的制备方法，其特征在于，所述的气相二氧化硅纳米粒子的比表面积为10m²/g～1000m²/g，所述的分散液A1和分散液A2中气相二氧化硅的质量浓度为0.01％～10％；所述的盐酸多巴胺的浓度为0.05mg/mL～20mg/mL。

4.如权利要求2所述超疏油涂层材料的制备方法，其特征在于，所述的TrisHCl缓冲液浓度为10mM，pH为8.0～9.0。

5.如权利要求2所述超疏油涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤(b2)所述的NaIO₄水溶液C中NaIO₄的浓度为50mM～5000mM；步骤(b3)中，分散液A2与NaIO₄水溶液C的体积比为100:1～1:1。

6.如权利要求2所述超疏油涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤(a3)和步骤(b4)中，分散液B1和分散液B2的涂于材料表面的用量为5μL/cm²～200μL/cm²。

7.如权利要求2所述超疏油涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤(a4)和步骤(b5)所述的两步CVD法，包括以下步骤：

步骤(1)：第一步CVD处理：采用CVD法在步骤(a3)或步骤(b4)的多孔涂层沉积氨基硅烷偶联剂，所述的氨基硅烷偶联剂的用量为100μL～5L，第一步CVD处理温度为15℃～80℃，第一步CVD处理时间为12小时～120小时；

步骤(2)：第二步CVD处理：采用CVD法在步骤(1)处理后的表面沉积氟硅烷偶联剂，氟硅烷偶联剂的用量为100μL～5L；第二步CVD处理温度为15℃～80℃，第二步CVD处理时间为3小时～120小时。

8.如权利要求7所述超疏油涂层材料的制备方法，其特征在于，所述的氨基硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂、氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂、氨丙基三氯硅烷、N–(β–氨乙基)–γ–氨丙基三乙氧基硅烷、N–(β–氨乙基)–γ–氨丙基三甲氧基硅烷、N–(β–氨乙基)–γ–氨丙基三氯硅烷中的一种或多种。

9.如权利要求7所述超疏油涂层材料的制备方法，其特征在于，所述的氟硅烷偶联剂为1H，1H，2H，2H–全氟癸基三乙氧基硅烷、1H，1H，2H，2H–全氟癸基三甲氧基硅烷、1H，1H，2H，2H–全氟癸基三氯硅烷、1H，1H，2H，2H–全氟辛基三乙氧基硅烷、1H，1H，2H，2H–全氟辛基三甲氧基硅烷、1H，1H，2H，2H–全氟辛基三氯硅烷中的一种或多种。

10.如权利要求1-9任一项所述超疏油涂层材料的制备方法制备的超疏油涂层材料。