[发明专利]一种吸附性多孔涂层材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种吸附性多孔涂层材料及其制备方法和应用。所述多孔吸附涂层材料为将四乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、异丙醇混匀，再在一定条件下混合搅拌后经凝胶、老化、超临界干燥制备得到。所述吸附性多孔涂层材料，具有良好的透光性、疏水性能和高比表面积的特点；将该吸附性多孔涂层材料涂覆在水下摄像设备光学镜片表面，再涂覆白油，两者共同形成透明防水润滑涂层，其水接触角可达100～140度，比表面积可达500～1100m²/g；通过使用本发明的吸附性多孔涂层材料，可以有效降低水下摄像设备与水中异物的摩擦导致的磨损，延长其使用寿命，同时不会影响摄影设备在水下的正常拍摄，具有较大的应用前景。

技术领域

本发明涉及透明润滑涂层技术领域，具体地，涉及一种吸附性多孔涂层材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前人类开发和利用海洋得到迅速地发展，所涉及的海洋工程日益增多。具有作业功能的水下设备得到了广泛的应用。水下机器人的作业任务主要靠所携带的水下机器人和专用水下摄像传感装置来完成。随着润滑理论和润滑材料的不断发展，吸附涂层对摄像设备的光学镜片的保护作用越来越重要。性能良好的涂层有助于减少设备磨损，还可以降低设备与水中异物的摩擦导致的磨损，延长设备使用寿命，提高生产效率。

专利CN 109825190 A公开了一种水下环境机器人轴关节防水润滑涂层，该涂层包括多孔海绵状吸附凝胶和润滑液两部分，可以在水下环境机器人轴关节形成防水润滑涂层，可有效减少润滑液在水环境中的流失，对轴关节能够起到短周期保护的作用。然而，所述涂层透光性差，涂覆水下环境摄像系统后虽然可以降低设备与水中异物的摩擦导致的磨损，但是却会造成摄像设备的光学镜片被遮挡，透光性大大降低，无法进行有效拍摄。因此亟需研发一种透光性好，且可以在水下有效工作，可以降低水下摄像设备与水中异物的摩擦导致的磨损的涂层材料。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷和不足，提供一种吸附性多孔涂层材料，可用作水下环境机器人摄像设备的光学镜片保护涂层。在摄影设备下水前，通过临时喷灌喷涂一层含润滑剂涂层形成保护层，能够起到短周期保护的作用，而且形成的涂层透光性高，不会影响摄影设备在水下的正常拍摄。

本发明的另一目的在于提供所述吸附性多孔涂层材料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述吸附性多孔涂层材料的应用。

本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：

一种吸附性多孔涂层材料，由以下体积份数的各组分制备而成：四乙氧基硅烷8～10份、甲基二甲氧基硅烷15～16份、十六烷基三甲氧基硅烷10～15份、异丙醇15～23份。

本发明通过选择特定比例和种类的硅源，从而得到具有优良的透光率、疏水性能和较高的比表面积的吸附性多孔涂层材料，其具有优良的疏水性能和较高的比表面积可以将透光率高的油润滑油牢牢吸附，共同形成的透明防水润滑涂层能够有效降低水下摄像设备与水中异物的摩擦导致的磨损，延长其使用寿命，同时不会影响摄影设备在水下的正常拍摄。

一种吸附性多孔涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将四乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、异丙醇按体积比(8～10):(15～16)：(10～15)：(15～23)混匀，于30～35℃搅拌混匀，得混合液；

S2.将步骤S1的混合液搅拌30min后用酸溶液调pH至3～5.5，再搅拌2h后用碱溶液调节pH至9～11，继续搅拌15min，将混合溶液倒入密闭容器，在室温下进行凝胶；

S3.在S2溶胶中加入醇溶剂进行老化，干燥后即得吸附性多孔涂层材料。

优选地，所述酸溶液为盐酸或醋酸。

优选地，所述碱溶液为氨水。