[发明专利]一种液体灌注型涂层的制备方法

说明书

一种液体灌注型表面涂层制备方法，包括如下步骤：将低表面能聚合物溶于高沸点、低挥发性的稀释剂中，混匀；再将混合液加热搅拌得到聚合物‑稀释剂均相溶液；再采用以下任一所述方法：若稀释剂为油：将得到的均相溶液涂覆在基底上，待自然冷却后分相即形成液体灌注型表面涂层；若稀释剂不为油：将得到的均相溶液涂覆在基底上，自然冷却后分相固化，用水/无水乙醇清洗多孔膜；待膜完全干燥后，将油涂刷在干燥的膜上即得到液体灌注型表面涂层。本发明方法将粗糙结构的制备和低表面能修饰两个过程结合为一步，解决现有中繁琐的三步制备过程，通过热致相分离法形成铸膜液直接涂覆在基底表面，克服现有技术中只能原位制备的缺陷，具有较大的应用前景。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，更具体地，涉及一种液体灌注型涂层的制备方法。

背景技术

液体灌注型表面涂层具有极大的应用前景而备受关注。因其具有致密、低表面能、低弹性模量、自修复等性质使其在海洋工程腐蚀防护、生物污损防护、自清洁、抗冰、管路减阻、强化传热等领域极具应用前景。而液体灌注型涂层的一般制备过程为：构建粗糙或者多孔的结构；将这种结构进行低表面能处理；向多孔或者粗糙的结构中灌注油。

目前已经开发出很多制备液体灌注型涂层的方法。Tak-Sing Wong等通过模板法构建了基于环氧树脂材料的纳米粗糙结构并用十七烷基氟-1,1,2,2-四氢癸基三氯硅氧烷处理，最后灌注全氟聚醚润滑油首次制得液体灌注型表面涂层。而Rong xiao等采用了一种不同的制备方法，其制备过程为：把铜片用96℃碱液处理形成粗糙结构，再以(1H,1H,2H,2H-十三氟辛基)三氯硅烷修饰，最后进行全氟聚醚灌注。而Shahrouz Amini等利用层层自组装法制备二氧化硅粗糙结构后再用气相沉积癸基三氯硅氧烷或者(1H,1H,2H,2H-十三氟辛基)三氯硅烷修饰，最后灌注硅油或者全氟聚醚制备液体灌注型表面涂层。Guo等进行缩聚反应形成纳米原纤维素多孔膜并以全氟烷基硫醇修饰，再灌注全氟聚醚制备液体灌注型表面。上述传统制备特点为直接在基底原位进行模板法、物理/化学刻蚀或者在基底表面通过层层自组装法、气相沉淀法等一系列反应合成粗糙结构后，再低表面能修饰，最后液体灌注(油)。其制备过程步骤繁多，所需设备复杂，反应周期长，条件苛刻，尤其只能在基底表面进行原位合成，制备面积受限于装置所能制备的尺寸，难以用喷涂、刷涂、刮涂在基底表面等，这使得液体灌注型表面涂层的大规模生产，实际应用受到了极大的限制。因此，开发一种简单且能够大规模生产应用的液体灌注型表面制备方法成为目前的亟需解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种液体灌注型表面涂层制备方法将粗糙结构的制备和低表面能修饰两个过程结合为一步，若以油作为稀释剂直接一步合成，解决现有技术中繁琐的三步制备过程；同时能够通过热致相分离法形成铸膜液直接涂覆在基底表面，克服现有技术中只能原位制备，受限于装置所能制备的面积，难以大规模的生产以及应用于实际的缺陷。

本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：

一种液体灌注型表面涂层制备方法，包括如下步骤：

S1.将低表面能聚合物溶于高沸点、低挥发性的稀释剂中，混匀，得混合液；

S2.将步骤S1充分分散的混合液加热搅拌得到聚合物-稀释剂均相溶液；再采用以下任一所述方法进行后续制备：

若步骤S1的稀释剂为油：

S3.将步骤S2的均相溶液涂覆在基底上，待自然冷却后分相即形成液体灌注型表面涂层；

若步骤S1的稀释剂不为油：

S3.将步骤S2的均相溶液涂覆在基底上，自然冷却后分相固化，用水/无水乙醇清洗多孔膜；

S4.待膜完全干燥后，将油涂刷在干燥的膜上即得到液体灌注型表面涂层。