[发明专利]一种无氟超疏水涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种无氟超疏水涂料，按质量百分比计，包括以下组分：长侧链聚丙烯酸酯嵌段共聚物5～50％、纳米或微米材料5～50％、树脂0～90％，长侧链聚丙烯酸酯嵌段共聚物是由长侧链丙烯酸酯类单体与功能性丙烯酸酯单体聚合而成；还涉及一种无氟超疏水涂料的制备方法。本发明的有益效果是：本发明所述涂料的制备工艺简单，无高温高压需要，原料易得；采用无氟丙烯酸酯单体，对于环境的污染较小，且成本较低；可采用喷涂至基底上，适用于各种干净的基底，常温下溶剂挥发，便可使基底具备超疏水性质，且涂层机械性能较佳。

技术领域

本发明属于涂料领域，涉及一种无氟超疏水涂料及其制备方法。

背景技术

近年来，疏水材料的特殊性质引起了人们极大的关注，如自清洁、疏水、防污等特性，这些独特的性能在许多方面有着良好的应用前景。将疏水材料应用于轮船和燃料储备箱上，能够达到防腐、防污的效果；应用于电子元件上，可以有效地降低被空气的腐蚀速率；应用于高层建筑上，可降低建筑的清洗频率，降低管理成本和高空作业的风险等。

但是，目前性能优异的超疏水涂料主要是由含氟材料或含硅材料，这些材料性能优良，但也存在不少成本和环境问题。

中国专利申请CN105694751A公开了一种SiO₂/PDMS复合透明超疏水涂层的制备方法。该方法是将聚二甲基硅氧烷(PDMS)、固化剂和催化剂按比例溶解在溶剂中；将疏水SiO₂纳米粉体分散在溶剂中；然后在基材表面旋涂PDMS溶液得到基底膜，在基底膜表面旋涂二氧化硅分散得到表面膜。固化24h，最终得到超疏水涂层。但是所得涂层机械性能较差，难以广泛应用。

中国专利申请CN105385256A公开了一种超疏水涂料及其制备方法。该方法是将含氟树脂、聚甲基丙烯酸甲酯和稀释剂混合，搅拌均匀后加入无机微粒，最终得到超疏水涂层。此方法简单易实施，但是含氟树脂价格昂贵，成本较高。

中国专利申请CN104947169A公开了一种超疏水二氧化硅薄膜的制备方法。该方法是采用长链有机硅烷预处理SiO₂的表面，通过表面修饰得到具有超疏水性的SiO₂粉末，然后采用电泳技术在金属基底上沉积得到超疏水薄膜。此方法疏水性较高，但是工艺限制较大，难以进行推广。

中国专利CN105032731A公开了一种超疏水涂层的制备方法。该方法将商用气相二氧化硅用氟硅烷改性，再与树脂按照一定比例混合，最终制备超疏水涂层。此方法工艺较为简单，但是成本较高。

本发明利用ARGET ATRP法合成功能性长侧链聚丙烯酸酯嵌段共聚物，再与纳米颗粒混合得到超疏水涂料纳米颗粒，进而制得超疏水涂料。利用该方法得到的超疏水涂料具有很好的疏水性，并且不使用含氟材料，大大减少了成本和环境污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种无氟超疏水涂料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种无氟超疏水涂料，按质量百分比计，包括以下组分：长侧链聚丙烯酸酯嵌段共聚物5～50％、纳米或微米材料5～50％、树脂0～90％，长侧链聚丙烯酸酯嵌段共聚物是由长侧链丙烯酸酯类单体与功能性丙烯酸酯单体聚合而成。

进一步地，长侧链丙烯酸酯类单体为长侧链丙烯酸酯类单体或者长侧链丙烯酸酯类单体与丙烯酸酯类单体的混合物；长侧链丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸酯十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸酯十八烷基酯中的一种或者几种；丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸异辛酯中的一种或几种。