[发明专利]一种水下超疏油涂料及其制备方法与应用

说明书

本发明属于聚氨酯材料领域，公开了一种水下超疏油涂料及其制备方法。该水下超疏油涂料可以涂覆在基材上，然后通过溶剂质换法形成跟基材有较好附着力的水下超疏油水凝胶涂层。形成的水凝胶涂层对各种油具有防黏附性能，对各种油的水下接触角在150°左右，并且油滴很容易从水凝胶涂层上滚落。在各种苛刻环境下处理(酸浸、碱浸)，通过溶剂质换法形成的水下超疏油水凝胶涂层仍保持水下超疏油性能。在水下浸泡7天后聚氨酯水凝胶涂层仍未脱落并且对花生油的水下接触角仍大于150°。

技术领域

本发明涉及聚氨酯材料领域，特别涉及一种水下超疏油涂料及其制备方法与应用。

背景技术

水下超疏油材料应用广泛，一个典型的应用就是水下防油黏附和防油污。水凝胶是一种优秀的水下超疏油材料，但是将水凝胶材料涂覆到基材上是一个复杂的过程，并且提高水凝胶在基材上的附着力是一大挑战。当长期浸泡在水中时，涂覆的水凝胶材料往往缺乏稳定性，容易从基材上脱落，这严重限制了这些水下超疏油水凝胶的作为基材涂层方面的实际应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明首要目的在于提供一种水下超疏油涂料的制备方法。

本发明另一目的在于提供上述方法制备得到的一种水下超疏油涂料。

本发明再一目的在于提供上述水下超疏油涂料在水下防油黏附和防油污领域中的应用。

本发明再一目的在于提供一种由上述水下超疏油涂料制备得到的水下超疏油聚氨酯水凝胶涂层。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种水下超疏油涂料的制备方法，步骤如下：

将聚乙二醇、聚四氢呋喃醚二醇和溶剂A混合均匀后，加入异佛尔酮二异氰酸酯和催化剂进行升温反应，反应完成后降温，再加入溶剂B和水的混合溶液，进行搅拌反应后得到聚氨酯溶液，即所述水下超疏油涂料。

所述混合均匀优选为在25～60℃条件下进行，有利于快速溶解。

所述溶剂A和溶剂B独立地为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种；所述溶剂A与溶剂B的体积比(1:1)～(1:4)。

所述聚乙二醇的摩尔质量为500-8000g/mol，优选为1000-4000g/mol；所述聚四氢呋喃醚二醇的摩尔质量为500-8000g/mol，优选为1000-4000g/mol。

所述聚乙二醇与聚四氢呋喃醚二醇的质量比为(5:0)～(0:5)，且聚乙二醇与聚四氢呋喃醚二醇的质量不为0；所述聚乙二醇与聚四氢呋喃醚二醇的质量比优选为(2.5:2.5)～(4:1)。

所述聚乙二醇和聚四氢呋喃醚二醇的总质量与溶剂A的质量体积比为0.1～2g/mL，优选为0.125～0.8g/mL。

所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和二醋酸二丁基锡中的至少一种。

所述聚乙二醇和聚四氢呋喃醚二醇的总质量、异佛尔酮二异氰酸酯和催化剂的质量体积比为1～20g:1～5g:10～40μL；优选为2～16g:3.334g:20μL。

所述溶剂B和水的混合溶液中，溶剂B和水的体积比为(20～80):(0.2～0.8)，优选为40:(0.3～0.5)。

所述升温反应为升温至60～90℃反应3～12h；所述降温为降温至25～40℃；所述搅拌反应的时间为15～36h。

所得聚氨酯溶液的固含量为10～40％。

一种由上述方法制备得到的水下超疏油涂料。

上述水下超疏油涂料在水下防油黏附和防油污领域中的应用。