[发明专利]一种高效集水自清洁超双疏涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种高效集水自清洁超双疏涂层的制备方法，所述高效集水自清洁超双疏涂层为表面形成纳米多孔结构与亲水微米颗粒结构复合的多级微纳粗糙结构涂层，其特征在于，所述方法步骤如下：

步骤（1）超双疏面漆配制：将1~15体积份纳米硅溶胶、2~10体积份25-28 wt.%氨水、6~16体积份去离子水、0.1~1体积份正硅酸四乙酯、0.1~2体积份疏水处理剂分散于60~100体积份无水乙醇中，在100-300 rpm转速下机械搅拌12~48 h得到超双疏面漆；

步骤（2）聚合物包裹颗粒：选择粒径为3～50 μm的待包覆颗粒，在100-300 rpm机械搅拌状态下将颗粒分散于无水乙醇中，获得0.3-2%质量比浓度溶液，随后加入亲水性聚合物对颗粒进行包裹，形成亲水性聚合物包裹颗粒溶液，并于80-90℃烘箱内干燥5-10 h获得亲水性聚合物包覆颗粒粉体，其中亲水性聚合物与颗粒的质量比为(1~5):29；

步骤（3）底漆制备：将10-30质量份稀释剂，1-5质量份氟乙烯乙烯基醚氟碳树脂，0.1-0.3质量份疏水气相二氧化硅，0.1-0.5质量份清漆，0.5-2质量份氟碳树脂固化剂，0.1-0.3质量份清漆固化剂进行混合，在100-200 rpm转速下机械搅拌15-20 min，获得底漆悬浮液，喷涂于基底表面后常温固化1-2 h即可获得底漆涂层；

步骤（4）高效集水自清洁超双疏涂层制备：将1-2质量份步骤（2）制备的亲水性聚合物包覆颗粒粉体加入到300-500质量份步骤（1）制备的超双疏面漆中，在50-200 rpm转速下机械搅拌，并加入1-2质量份交联剂，再加入0.1-0.5质量份阴离子型含氟丙烯酸表面活性剂，机械搅拌10-30 min，获得可用于高效集水的自清洁超双疏乳液，涂覆于步骤（3）固化后的底漆涂层后在50-90℃温度下干燥即可获得自清洁超双疏涂层。

2.根据权利要求1所述的高效集水自清洁超双疏涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中疏水处理剂为氟硅烷或硫醇。

3.根据权利要求1所述的高效集水自清洁超双疏涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中待包裹颗粒为碳化硅、二硫化钼、铜颗粒和氮化硼颗粒中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的高效集水自清洁超双疏涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中亲水性聚合物为硅烷偶联剂、聚乙烯醇、丙烯酸树脂、环氧树脂和聚氨酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的高效集水自清洁超双疏涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中颗粒形状为立体三角形柱体结构、棱锥状结构、圆锥状结构或针状结构。

6.根据权利要求1所述的高效集水自清洁超双疏涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中颗粒形状为圆锥状结构，底面直径为5-50 μm，顶部夹角为4-20°。

7.根据权利要求1所述的高效集水自清洁超双疏涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中清漆为丙烯酸清漆，清漆固化剂为丙烯酸树脂固化剂，所述稀释剂为挥发性酯、酮、苯和醚中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的高效集水自清洁超双疏涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中交联剂为硅烷偶联剂、聚乙烯醇、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯中的至少一种。