[发明专利]一种无氟长链聚苯并噁嗪的粘附性可逆转换复合涂层及其制备技术

说明书

本发明涉及材料表面改性技术领域，具体是一种无氟长链聚苯并噁嗪的粘附性可逆转换复合涂层及其制备技术。本发明的可逆转换复合涂层材料的组成为：长链苯并噁嗪1重量份，无机粒子0.001～30重量份，溶剂1～100重量份；其制备工艺为：将无机粒子加入苯并噁嗪溶液中，混合分散均匀；通过旋涂或浸涂方法和进一步热固化法在玻璃表面、金属表面、陶瓷表面和聚合物纤维滤布表面制备了粘附性可逆转换复合涂层。本发明提供一种原料价廉、无氟、工艺简单、适于连续工业化生产的具有粘附性可逆转换特性的复合涂层，该涂层具有耐溶剂、耐腐蚀液、耐强酸强碱及耐高温的特性。

技术领域

本发明涉及材料表面改性技术领域，具体地说，是一种对水滴具有可控粘附性的聚合物膜层表面，具体是无氟长链聚苯并噁嗪的粘附性可逆转换复合涂层及其制备技术。

背景技术

20世纪90年代以来，基于“荷叶效应”构筑的超疏水低粘附涂层发展迅速，在日常生活和工业生产领域都具有十分重要的意义，其表面水接触角大于150°，滚动角小于10°，当表面倾斜，通过水滴的滚动以带走表面的颗粒污染物达到自清洁作用。相反，基于“玫瑰花瓣效应”构筑的表面具有高粘附特性，当表面倾斜、甚至倒置时，微量水滴在其表面都无法自由滚动。具有粘附性可逆转换特性的表面在微量液滴的无损运输应用领域十分重要。通常，采用诸如刻蚀法、模板法、纳米压印等复杂过程来构建粗糙表面，再用含氟化合物如全氟碳化物、全氟硅氧烷作为低表面能材料修饰粗糙表面以制备疏水涂层，并通过控制其表面粗糙结构来实现低粘附和高粘附超疏水表面。

公开号为CN101962514A(发明名称为“一种长耐久性的超疏水自清洁涂层材料及其制备方法”，申请号为201010294025.9)和CN103409028A(发明名称为“一种光催化型自修复超疏水涂料及其制备方法”，申请号为201310321370.0)的中国专利分别公开了一种由光催化无机粒子、氟化聚硅氧烷(或氟硅烷改性无机粒子)和交联剂制备的超疏水自清洁涂层。公开号为CN101982490A(发明名称为“一种超疏水自清洁材料的制备方法”，申请号为201010525919.4)的中国专利则公开了一种用聚丙烯和氟化石墨等通过共混挤出、高温压板的方法制备超疏水自清洁材料的方法。虽然这三种技术所制备的材料都具有超疏水的特性，但在制备过程中都使用了含氟试剂，增加了生产成本。而且，公开号为CN101982490A的中国专利所公布的超疏水自清洁材料的制备过程繁琐，涉及双螺杆挤出加工、造粒机造粒和高温压板等复杂过程。另外，公开号为CN102641830A(发明名称为“利用喷涂技术制备自修复超疏水涂层的方法”，申请号为201210140516.7)和CN102795786A(发明名称为“超疏水自清洁涂层及其制备方法”，申请号为201110135173.0)的中国专利分别公开了采用喷涂技术制备超疏水自清洁涂层的方法。前者所公布的方法中涉及五种以上原料组分，且使用了含氟表面活性剂进行改性处理；后者虽采用无氟化合物制备了自清洁涂层，但该涂层表面与水的接触角仅在140°～155°之间。更为重要的是，以上专利虽然涉及了低粘附超疏水表面，但均未能实现高粘附和低粘附特性可逆转换。目前，仅有一篇中国专利(发明名称为“一种仿生可控粘附性疏水表面的制备方法”，申请号为CN 101942638 A)公开了以自然界生物材料为模板，通过软印章技术法和表面化学修饰法制备出的具有可控粘附性的疏水金表面，其可控粘附疏水特性可实现作为“机械手”的无损运输、液体携带材料和生物微量溶液移液管等应用。但该发明制造过程需要用到贵金属金，且制造耗时长、成本高。

基于材料表面粘附性可逆转换特性进行微量液体的无损运输是生物、医药和微反应等领域的研究热点，如何保证该类涂层可逆的粘附性转换特性和良好的超疏水特性，且制备原料中不含氟、降低制造成本和制造工艺难度一直是相关领域待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于减小功能性涂层的生产成本，提供一种无氟长链聚苯并噁嗪的粘附性可逆转换复合涂层；本发明的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种无氟长链聚苯并噁嗪的粘附性可逆转换复合涂层的制备技术。