[发明专利]一种超疏水纳米复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种超疏水纳米复合材料的制备方法，包含如下制备步骤：金属表面的预处理、电镀液的配制、电镀、氧化、改性等步骤，制备得到的超疏水纳米复合材料的接触角达到173°，滚动角3°，并且该材料耐磨，具有长效疏水的特点。

技术领域

本发明涉及超疏水材料技术领域，具体涉及一种超疏水纳米复合材料的制备方法。

背景技术

超疏水材料是指材料表而与水的接触角大于150°而滚动角小于10°的材料。超疏水材料具有自清洁、耐玷污等特性，因此，可以对超疏水材料进行开发和应用，使其在航天军工、农业、管道无损运输、房屋建筑，以及各种露天环境下工作的设备的防水、防冰等领域有广阔的前景。

由于超疏水材料应用广泛，具有广阔的应用前景，超疏水材料的制备方法也在不断更新，现有制备方法有：模板法、刻蚀法、相分离法、化学气相沉积法、静电纺丝法、层层组装法、溶胶一凝胶法、电化学沉积法、溶液沉浸法等，虽然有多种方法用于制备超疏水材料，但是仍然存在涂层耐磨性及耐老化问题，许多疏水结构因为不牢固，较轻易被破坏而丧失超疏水性。

因此，在材料的选择和制备工艺方面，有待进一步改进。

发明内容

为解决目前超疏水材料易破坏、涂层不耐磨的技术问题，本发明公开了一种超疏水纳米复合材料的制备方法，达到优异的耐磨性和长效疏水的技术效果。

为达到上述目的，通过如下技术方案予以实现：

一种超疏水纳米复合材料的制备方法，包含如下制备步骤：

步骤1：金属表面的预处理：先用砂纸对金属表面进行打磨，获得微米级粗糙的结构，再用无水乙醇、去离子水超声清洗10-30min，然后用稀硫酸清洗，吹干，待用；

步骤2：电镀液的配制：将硫酸铜和硫酸镍溶于水中，配置得到含硫酸铜0.05-0.1mol/L、硫酸镍0.05-0.1mol/L的电镀液、纳米钨铜铝复合粉体5-8g/L；

步骤3：以步骤1所得待渡金属工件为阴极，以铂片或碳为阳极，在步骤2所述电镀液中进行电镀，然后对阴极用去离子水超声清洗10min，放入鼓风干燥箱中60℃干燥1-3h，得电镀工件1；

步骤4：将步骤3所得电镀工件1置于长支链烷酸乙醇溶液中反应1.5-2.5h，吹干后，得超疏水纳米复合材料。

优选的，所述纳米钨铜铝复合粉体的制备方法包含如下制备步骤：

步骤1：按照一定比例将原料(NH₄)₆H₂W₁₂O₄₀、Cu(NO₃)₂·3H₂O、Al(NO₃)₃溶于去离子水中，配置成溶液并搅拌均匀，得到混合溶液1；

步骤2：将混合溶液1加入由浴锅中加热至90-100℃，加热并不断搅拌，水分蒸发形成粘稠液，取出溶液放置于鼓风干燥箱中干燥，得到钨铜铝前驱体粉末；

步骤3：钨铜铝前驱体粉末研磨后过80目筛，得到流动性较好的粉末，然后将其放入高频等离子装置中进行还原，得到纳米钨铜铝复合粉体。

优选的，所述(NH₄)₆H₂W₁₂O₄₀、Cu(NO₃)₂·3H₂O、Al(NO₃)₃的质量比为(1-4)：(5-8)：(1-4)。

优选的，所述步骤4中所述长支链烷酸乙醇溶液中还含有电镀络合剂。