[发明专利]一种用于抗污和抗结冰的超疏水和灌注润滑液光滑型织布的制备方法

说明书

本发明涉及用于抗污和抗结冰的超疏水和灌注润滑液光滑型织布的制备方法。该方法包括织物的前处理，氧化锌纳米棒的生长，低表面能物质的修饰以及灌注润滑液等步骤。该研究通过控制织布上氧化锌的生长和修饰剂的修饰来实现超疏水表面，但实现超双疏仍有困难，灌注润滑液后却能达到对油的排斥，且超疏水织布在液相浸泡中会失去超疏水性能，但灌注型光滑织布却能很好的保持其润湿性能。此外，这两种织布在拒水和抗石墨粉污染中均有很好的应用，但灌注性光滑织布在抗油污、抗结冰以及除冰中的应用更具有优势。本发明制备工艺简单，可控易得，稳定性强，适合大面积制备和应用，既适用于日常生活中的应用，同时也适用于抗污和抗结冰等工业领域。

技术领域

本发明属于超疏水和灌注性光滑织布制备技术领域，特别涉及在液相浸泡稳定的可用于抗污和抗结冰的灌注性光滑织布的制备方法。

背景技术

超疏水和超滑现象在自然界存在广泛，如水滴在荷叶上不会粘附在表面而是容易成圆滴状滚落下来，是因为其典型的微纳复合结构和蜡质涂层形成稳定的气 -液界面层，而在猪笼草表面的微观粗糙结构可储存水形成一层润滑水膜，使得昆虫容易在开口处滑落而掉入消化系统。仿荷叶的超疏水材料和仿猪笼草的灌注性光滑表面在抗污自清洁和抗结冰防雾等方面均有巨大的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单、方便的工业化生产超疏水和灌注润滑液光滑型织布的方法，解决了超疏水材料压力稳定性差，高湿低温下对水滴的粘附力大的问题。通过简单的方法制备了具有在液相和酸碱溶液中稳定的、耐高湿、耐低温的灌注润滑液型光滑织布，获得的超疏水和灌注润滑液型光滑织布在抗污和抗结冰中也有一定的应用潜能。

实现本发明目的的技术方案是：一种用于抗污和抗结冰的超疏水和灌注润滑液光滑型织布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1，织布的前处理：称量乙酸锌加入甲醇中并加热搅拌，溶解后加入乙醇胺混合，形成透明溶液后冷却至室温，然后称取上述溶液混合物分别加入亲水型硅烷偶联剂KH550，搅拌混合后加入超声清洗后的织布，浸泡5min后取出在 100℃晾干备用；

2，纳米氧化锌的生长：配制等浓度的硝酸锌和氢氧化钾水溶液，等体积混合后搅拌30min得到氧化锌生长溶液，将前处理后的织布垂直放入上述生长液中，在95℃油浴中反应8h，常温下放置12h，从而完成纳米氧化锌的生长；

3，低表面能物质修饰：将步骤2中的织布取出，反复用蒸馏水冲洗然后干燥处理，即可得超亲水织布；之后将织布浸入全氟辛酸乙醇溶液中24h获得超疏水性能；将织布取出，用无水乙醇洗涤后在真空干燥箱60℃干燥，完成超疏水织布的制备；

4，灌注润滑液：滴入全氟聚醚Krytox100让其在织布表面任意铺展，完全湿润后垂直挂起5min后得到灌注性光滑表面。

进一步地，前处理溶液中乙酸锌和乙醇胺的浓度均为0.75mol/L.

进一步地，添加的硅烷偶联剂KH550与前处理溶液的比率分别为2w％。

进一步地，超疏水织布的生长溶液中，硝酸锌水溶液和氢氧化钾的浓度为0.025mol/L。

进一步地，超疏水织布的修饰中，全氟辛酸乙醇溶液的浓度为0.005mol/L。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.工艺简单，原料易得，成本低廉；

2.制备的超疏水和超亲水织布具有良好的耐磨性，化学稳定性，耐热性和耐紫外性能；

3.制备的超疏水织物具有超疏水/超亲油性，水的接触角大于150°，滚动角小于10°，油的接触角约为0°，灌注润滑液光滑型织物对水的接触角122°，滑动角为12.53°。

4.该超疏水和灌注润滑液型光滑织布可用于抗污和抗结冰应用。