[发明专利]一种超疏水涂料及其制备和施工方法

说明书

本发明公开了一种超疏水涂料及其制备和施工方法。将具有低表面能的颗粒与树脂、固化剂混合、稀释，得到组份A；将具有纳米孔隙的疏水材料进行研磨，研磨后的疏水材料与树脂、固化剂和溶剂进行混合，得到组份B；超疏水涂料包括组份A和组份B。通过选择适宜的可产生“荷叶效应”的微米结构材料，产生疏水需要的“荷叶效应”微米级疏水结构，使涂层具有疏水作用。利用具有纳米孔隙的疏水材料涂装于上述具有“荷叶效应”中微米级结构的疏水涂层上面，控制涂层厚度不影响“荷叶效应”微米级结构涂层的疏水性能。获得的涂层在微米级和纳米级疏水结构材料的双重作用。该涂料易于制备，施工工艺简单，涂层厚度小。低成本、超疏水、耐打磨、耐腐蚀。

技术领域

本发明涉及应用化学工程中的涂料制备技术领域，具体而言，涉及一种超疏水涂料及其制备和施工方法，特别的是一种由“荷叶效应”和纳米孔隙疏水材料共同构建的超疏水涂料及其制备和施工方法。

背景技术

“荷叶效应”是指荷叶表面具有超疏水以及自清洁的特性。当水滴落在荷叶表面时，会因为表面张力形成水滴，叶面的略微倾斜就会使水滴滚落，从而保持叶面的干燥。此外，滚动的水滴会粘附一些灰尘和污泥，从而实现自我清洁。通常水与荷叶的接触角会大于150°，水滴在叶面上的滚动角会小于10°。类似于荷叶效果的表面被称为超疏水表面。

目前，超疏水涂层通常是以树脂作为粘合剂，由微米-纳米复合颗粒构成两种数量级的疏水结构，比如申请号为CN200810061480.7的专利。然而，这种制备方法往往会因为纳米级别的疏水颗粒容易脱落而丧失超疏水性。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种超疏水涂料的制备方法，以解决现有超疏水涂料中纳米结构容易遭到破坏，从而丧失超疏水性的问题，所述的制备方法具有工艺简单、原材料易得、成本适中等优点。

本发明的第二目的在于提供一种所述的超疏水涂料，该涂料适用的基底材料可以是玻璃、塑料、橡胶、织物、纸、金属、水泥、陶瓷材料，或已覆盖其他涂层的上述材料，应用范围广。

本发明的第三目的在于提供一种所述的超疏水涂料的施工方法，该方法下得到的涂层具有超疏水性，可以实现自清洁的功能，涂层具有非常好的耐磨性。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种超疏水涂料的制备方法，包括以下步骤：

将具有低表面能的颗粒与树脂、固化剂混合、稀释，得到组份A；将具有纳米孔隙的疏水材料进行研磨，研磨后的疏水材料与树脂、固化剂和溶剂进行混合，得到组份B；所述超疏水涂料包括组份A和组份B。

本申请所提供的超疏水涂料的制备方法，解决现有超疏水涂料中纳米结构容易遭到破坏，从而丧失超疏水性的问题。并且，制备方法简单、原材料易得、成本适中。

优选的，所述树脂选自环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、ABS树脂、有机硅树脂和氟碳树脂中的一种。

优选的，所述具有纳米孔隙的疏水材料，选自经过疏水处理的氧化物气凝胶、高分子化合物、纤维素气凝胶、火山岩、碳气凝胶和金属有机化合物纳米孔隙材料中的一种。

更优选的，所述低表面能的颗粒的表面能小于70mN/m。

优选的，在组份A中，所述低表面能的颗粒与所述树脂、固化剂的体积比为5：(2～5)，优选的为5:3；

更优选的，所述稀释后，所述树脂、固化剂占所述组份A质量的30％-40％。

优选的，所述低表面能的颗粒包括金属颗粒和非金属颗粒，其莫氏硬度大于5，优选为大于7，更最优为大于9；

更优选的，所述金属颗粒选自铝合金、铜、铁合金中的一种或者两种的组合；