[发明专利]一种纳米粉末疏水疏油改性方法

说明书

技术领域

一种纳米粉末疏水疏油改性方法，本发明属于自清洁新型材料领域，具体涉及一种纳米二氧化硅或二氧化钛粉末的疏水疏油改性。

背景技术

近年来，植物叶表面的超疏水现象引起了人们的关注。所谓植物超疏水能力，就是植物叶面具有显著的疏水，脱附，防粘，自清洁功能等。随着科学的发展 , 各种疏水表面的设计和应用成为研究的热点问题之一。一般认为水滴接触角大于 150°的表面称为超疏水表面。自然界里有很多动植物表面都具有高疏水性和自洁功能,例如荷叶和水稻叶表面,其表面水的接触角都高达160°以上，滚动角小于3°。

自从超疏水现象被发现以及越来越多的仿生超疏水表面制备出来，人们也在不断的研究疏水疏油表面。与超疏水现象相比，疏水疏油现象是一个技术难题，因为低表面能的有机液体，如醇和油，更容易在固体的表面铺展开来。然而大多数的疏水表面并不疏油，所以很难避免一些低表面能的液体对表面造成的污染，在我们日常生活中，污染物常常来属于有机物，因此当表面为疏水疏油时才能有效的阻止或减少污染物的附着，从而达到真正的自清洁效果。

专利CN 103951279 A公开了一锅法制备两种粒径的二氧化硅纳米粒子溶胶，通过一步旋涂获得疏水疏油所需的微纳复合双级粗糙结构，用氟碳表面活性剂修饰后，制得疏水疏油二氧化硅基透光涂层膜，大大简化了工艺步骤，且易于通过溶胶生成条件和致孔剂的加入比例来调控膜层厚度、大小尺寸结构的比例、空间填充因子等，从而方便、可靠地制备高性能疏水疏油二氧化硅基透光涂层膜。虽然有效的简化了工艺步骤但是其溶液的配置、涂层膜的制备仍然显得较为复杂。

专利CN 105778731 A公开了一种高强度高耐磨性能疏水疏油粉末涂料，其原料按重量份包括：聚酯树脂35-38份，环氧树脂20-25份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物16-19份，纳米二氧化钛增强含氟疏水材料12-15份，滑石粉5-7份，炭黑3-5份，高岭土2-4份，硫酸钡2-4份，铝粉1-3份，固化剂4-7份，流平剂2-5份，增光剂2-4份。本发明提出的高强度高耐磨性能疏水疏油粉末涂料，具有高强度和高耐磨性能，而且疏水疏油性能良好。该专利与上一个专利有着一个相同的缺陷就是溶液配置过于复杂。

发明内容

为了达到发明目的，本发明的技术方案为：

一种纳米粉末疏水疏油改性方法，其中，对纳米粉末进行改性步骤如下：

（1）将纳米粉末与有机溶剂按比例混合，通过超声波分散仪处理得到均匀分散悬浮液；

（2）滴加氟化剂至步骤（1）所得的悬浮液中进行浸渍处理；

（3）将步骤（2）浸渍处理后的悬浮液进行喷雾干燥得到氟化的疏水疏油纳米粉末。

其中：

本发明步骤（1）所述的纳米粉末为纳米二氧化硅或纳米二氧化钛，纳米粉末的粒径为10nm-100nm。

本发明步骤（1）所述的有机溶剂为环己烷或正丁醇。

本发明所述各物质的质量百分比为纳米粉末的量为1.0%-3.0%，氟化剂的量为1.0%-3.0%，有机溶剂的量为94.0%-98.0%，

本发明步骤（1）所述超声波分散仪处理时间为10min-30min。

本发明步骤（2）中的氟化剂为全氟辛基三甲氧基硅烷或全氟癸基丙烯酸酯。

本发明步骤（2）所述氟化剂浸渍处理为室温下以500-1000rpm搅拌12-24h。

本发明步骤（3）所述喷雾干燥的进风温度控制在120-150℃，出口温度在60-80℃。

根据上述所述的方法得到的氟化双疏纳米粉末材料，所述材料的水接触角和油接触角都大于150°。

根据上述所述的方法得到的氟化双疏纳米粉末材料，该材料具备疏水疏油双重功能，可用于制备双疏型表面。

本发明的有益效果：

（1）该发明操作步骤简单，改性之后的纳米粉末性能稳定，重复性高，参数易于控制，可以进行放大实验，规模化生产；

（2）改性之后纳米颗粒具备优异的疏水，疏油的性能，可用于制备疏水疏油型涂层。

附图说明

图1为实施例1中所述的改性前与改性后二氧化硅红外对比图。

图2为实施例1中所述的水和油接触角图，(A)改性后二氧化硅水接触角，（B）改性后二氧化硅油接触角。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做更进一步地解释，下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。

实施例1