[发明专利]超疏水涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料化学制备领域，具体涉及一种超疏水涂层的制备方法。

背景技术

荷叶表面是由“乳突状”层和低表面能蜡质层构成，Barthlott和Neinhuis受到自然界中“荷叶效应”的启发，最早合成了超疏水涂层，其优越性能是由涂层表面的化学组成及表面结构协同作用导致的，表面层可以由低表面能材料如聚四氟乙烯来构造，或引入表面粗糙度高的类空气枕结构，增加表面积。根据“二元协同作用”理论，可以采用溶胶一凝胶法、气相沉积法、模板法、电化学方法、离子溅射法等方法，在材料的表面构筑粗糙结构，然后在粗糙表面上接枝低表面能的试剂，制备超疏水涂层。目前，超疏水涂层大都采用了以高价含氟低表面能材料为起始原料，在苛刻的条件下，二步或多步法制备，因此实用性受到了很大限制。D5在酸性条件下开环聚合，生成线性高分子聚合物，尽管产物主链由极性键组成，由于侧链非极性，向外定向排列，使其能够阻止水向内渗透，因而具有疏水性。凭借在不含氟原料前提下，一步法制备超疏水涂层，可以直接喷涂在玻璃或陶瓷表面等优势，该方法备受关注。

发明内容

本发明旨在针对上述问题，提出一种超疏水涂层的制备方法。

本发明的技术方案在于：

超疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：

（1）D₅／SiO₂原位聚合；

（2）载玻片表面预处理；

（3）空气喷涂制备涂层。

其中，D₅／SiO₂原位聚合的方法为：

（1）称取D₅、乙醇和纳米SiO₂，置于称量瓶中，超声振荡10min：加入0.06g浓硫酸，继续振荡15min，室温密封静置24h；

（2）D₅和乙醇的质量分别为恒重3.00g和0.50g，纳米SiO₂质量为0.07g；加入0.04gKH570，超声处理30min，最终得到系列轻微乳液。

其中，所述的载玻片表面预处理的方法为：对载玻片清洗，然后把载玻片浸入60℃，体积比为氨水：双氧水：水=1：1：5的混合液中，静止20min，然后用去离子水超声清洗5次。

其中，所述的空气喷涂制备涂层的方法为：将预处理好的玻璃固定于离喷枪口14cm处，调整喷枪表压为0.15Mpa，每次喷涂的溶液体积恒为0.5mL；喷涂后的玻璃片待自然干燥40min，转移至烘箱中，120℃下干燥2h。

本发明的技术效果在于：

本发明D₅/SiO₂原位聚合，用KH570对其改性，采用空气喷涂法在玻璃表面成功制备了超疏水涂层。红外光谱检测结果：纳米SiO₂粒子与D₅开环产物成功复合。本发明操作简单，方法实用。

具体实施方式

超疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：

（1）D₅／SiO₂原位聚合；

（2）载玻片表面预处理；

（3）空气喷涂制备涂层。

其中，D₅／SiO₂原位聚合的方法为：

（1）称取D₅、乙醇和纳米SiO₂，置于称量瓶中，超声振荡10min：加入0.06g浓硫酸，继续振荡15min，室温密封静置24h；

（2）D₅和乙醇的质量分别为恒重3.00g和0.50g，纳米SiO₂质量为0.07g；加入0.04gKH570，超声处理30min，最终得到系列轻微乳液。

其中，所述的载玻片表面预处理的方法为：对载玻片清洗，然后把载玻片浸入60℃，体积比为氨水：双氧水：水=1：1：5的混合液中，静止20min，然后用去离子水超声清洗5次。

其中，所述的空气喷涂制备涂层的方法为：将预处理好的玻璃固定于离喷枪口14cm处，调整喷枪表压为0.15Mpa，每次喷涂的溶液体积恒为0.5mL；喷涂后的玻璃片待自然干燥40min，转移至烘箱中，120℃下干燥2h。