[发明专利]一种超疏水复合涂层的制备方法及超疏水复合材料

说明书

本发明涉及一种超疏水复合涂层的制备方法及超疏水复合材料。该超疏水复合涂层的制备方法包括以下步骤：1)在基底上涂覆胶粘剂涂覆液，至少部分地固化所述胶粘剂涂覆液后，在基底上形成预固化层；2)浸渍提拉法制膜：将步骤1)所得预固化层浸渍在疏水纳米粒子分散液中，提拉制膜，再经干燥，即得。本发明提供的超疏水复合涂层的制备方法，首先以胶粘剂涂覆液制备预固化层，然后通过浸渍提拉法制膜；与传统喷涂法相比，其有利于形成更加规整的微纳复合结构，从而有利于提高涂层表面的疏水性、均匀性和稳定性。

技术领域

本发明属于超疏水涂层的制备领域，具体涉及一种超疏水复合涂层的制备方法及超疏水复合材料。

背景技术

超疏水表面一般是指接触角(CA)大于150°，滚动角(SA)小于10°的材料表面。超疏水表界面材料是上个世纪90年代以来迅速发展起来的一类新型功能材料。超疏水表界面材料由于具有超疏水、易滚动的特点，因此具有自清洁的特性，在金属防腐、船舶减阻、管道无损运输、建筑外墙以及各种防水和防冰材料等方面有广阔的市场价值与应用前景。

疏水性是指疏水物和水之间互相排斥的物理性质，自然界中存在着许多疏水现象，如荷叶的自清洁效应等。目前，制备超疏水表面的方法主要有模板法、化学刻蚀法、电化学法、化学气相沉积法、原位化学反应以及自组装法等。超疏水涂层的表面疏水性、涂层与基底的结合强度、制备方法的工业可行性是影响超疏水涂层工业化应用的重要方面。

公布号为CN108906545A的中国发明专利申请公开了一种复合疏水涂层及其制备方法，其首先以疏水改性剂改性二氧化硅颗粒制备疏水改性二氧化硅，以导电剂、稀释剂、表面活性剂、固化剂和环氧树脂混合，制备改性环氧树脂；然后将改性环氧树脂涂抹在基底表面，经初步固化得到环氧树脂涂层；再以疏水改性二氧化硅和疏水粉末(超高分子量聚乙烯、聚酯、聚偏氟乙烯等)组成的混合粉末，通过静电喷涂的方法喷涂到环氧树脂涂层上，再经固化，制备复合疏水涂层。该制备方法是以混合粉末形式来制备仿荷叶表面的疏水层，通过静电喷涂结合在含有导电剂的环氧树脂涂层上，以此提高疏水层和环氧树脂涂层之间的结合强度。该方法制备的复合疏水涂层对水的接触角在130°左右，其涂层表面的疏水性仍有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超疏水复合涂层的制备方法，以解决现有方法制备的涂层的表面疏水性以及稳定性差的问题。

本发明的第二个目的在于提供一种超疏水复合材料，以解决现有超疏水复合材料表面的疏水性以及稳定性差的问题。

为实现上述目的，本发明的超疏水复合涂层的制备方法所采用的技术方案是：

一种超疏水复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)在基底上涂覆胶粘剂涂覆液，至少部分地固化所述胶粘剂涂覆液后，在基底上形成预固化层；

2)浸渍提拉法制膜：将步骤1)所得预固化层浸渍在疏水纳米粒子分散液中，提拉制膜，再经干燥，即得。

本发明提供的超疏水复合涂层的制备方法，首先以胶粘剂涂覆液制备预固化层，然后通过浸渍提拉法制膜；与传统喷涂法相比，其有利于形成更加规整的微纳复合结构，从而有利于提高涂层表面的疏水性、均匀性和稳定性。接触角测试表明，利用本发明构建的超疏水表面的接触角在150°以上，具有超疏水性质，而且涂层与基底的结合力好，制备工艺简单易行，非常适于超疏水涂层的工业化制备。

为优化在疏水纳米粒子分散液中的浸渍提拉制膜效果，优选的，步骤2)中，疏水纳米粒子分散液中疏水纳米粒子的质量含量为0.005-0.02g/mL。为进一步优化微纳复合结构的构筑效果，优选的，疏水纳米粒子的粒径为20-40nm。

为保证疏水纳米粒子的充分粘附，从而便于构建结构稳定的疏水纳米粒子层，优选的，步骤2)中，所述浸渍的时间为10-100min。