[发明专利]一种耐腐蚀超疏水涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种耐腐蚀超疏水涂料及其制备方法和应用，该涂料包括以下重量份的原料：工业上大量生产的SBS树脂（苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯三嵌段共聚物）0.8‑1.2份，天然橡胶0.01‑0.15份，溶剂10‑30份，硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶0.1‑2.0份，纳米二氧化钛2.0‑8.0份；制备方法包括：将SBS树脂和天然橡胶溶于溶剂，搅拌，再加入改性二氧化硅溶胶和纳米二氧化钛，室温搅拌即得；所得涂层的接触角大于150^°，滚动角小于6^°，经盐水浸泡（3.5%NaCl）10天，涂层仍然具有超疏水性。本发明通过改性二氧化硅溶胶和纳米二氧化钛协同改性，塑造涂层表面的多尺度粗糙结构，其疏水性能优异且稳定，同时兼具良好的耐高温性能、耐老化性能和机械性能，制备方法简单，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及涂料制备技术领域，更具体的，涉及一种耐腐蚀超疏水涂料及其制备方法和应用。

背景技术

超疏水自清洁表面是指与水滴的接触角大于150°且滚动角小于10°的表面，具有超疏水表面的材料在工农业生产和日常生活中均有着广泛的实际应用，如玻璃表面的防雾、自清洁建筑材料、水下建筑和航行体的防腐蚀、织物的防污、油水分离以及微流体运输等。

近年来，随着对超疏水涂层的深入研究，超疏水仿生涂层的制备方法层出不穷，此外，关于超疏水涂层的制备方法的研究主要围绕以下两点展开：一方面是如何塑造固体表面的多尺度粗糙结构，另一方面则是如何降低固体表面的表面能。

迄今为止，尽管超疏水仿生涂层的材料体系和制备方法很多，但由于诸多原因，现有的超疏水涂料的制备成本普遍偏高，且制备工艺复杂；此外，现场运行经验表明，现有的超疏水涂料还存在机械性能差(包括与基材之间的附着力，表面硬度及耐磨性等)和疏水性易丧失等问题，综合性能亟需进一步提高。

综上所述，如何在现有研究基础上，通过选择合适的材料体系，改进制备工艺，提供一种制备方法简单、工艺可控、成本低廉且兼具优异的疏水性能、耐腐蚀性、机械性能和耐候性能的超疏水涂料及其制备方法，具有重要的理论和实际意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐腐蚀超疏水涂料及其制备方法和应用，所制得的涂层材料的疏水性能优异，且性能稳定，同时兼具良好的耐高温性能、耐老化性能和机械性能，综合性能明显优于SBS树脂和天然橡胶的涂料。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐腐蚀超疏水涂料，包括以下重量份的原料：工业上大量生产的SBS树脂0.8-1.2份，天然橡胶0.01-0.15份，溶剂10-30份，硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶0.1-2.0份，纳米二氧化钛2.0-8.0份。优选地，各原料的重量份数如下：SBS树脂0.8-1.2份，天然橡胶0.05-0.10份，溶剂15-25份，硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶1.0-2.0份，纳米二氧化钛2.0-8.0份。

在上述技术方案中，所述硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶的粒径为20-130nm；所述纳米二氧化钛的粒径为20-120nm。

在上述技术方案中，所述硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶的溶剂为甲苯、二甲苯和甲乙酮中的一种，溶胶固含量为5-30％。优选地，所述硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶的粒径为20-55nm，固含量为16-35％。

优选地，在上述技术方案中，所述纳米二氧化钛的粒径为20-75nm。

在上述技术方案中，所述溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氢呋喃等中的一种或多种。

在上述技术方案中，所述改性二氧化硅溶胶的制备方法如下：