[发明专利]一种润滑液注入型超滑硅橡胶/纳米无机物动态双疏杂化涂层及其构筑方法和应用

权利要求书

1.一种润滑液注入型超滑硅橡胶/无机物纳米粒子动态双疏杂化涂层的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）旋涂法硅橡胶与无机物纳米颗粒杂化基底的制备

首先将其A组分与B组分的质量比为10:1的道康宁Sylgard 184预聚物与一系列不同质量的无机物纳米颗粒和适量环己烷混合于不同的容器中，超声并磁力搅拌促进三者的混合和无机物粉末的分散形成各自的悬浮液，将各自容器中的均匀分散的各种上述悬浮液滴于放置在匀胶机上的相应的洁净玻片上，以300 rpm的速度旋涂10 s，接着提高转速至800rpm继续旋涂40 s，旋涂后的杂化物试样在100℃加热硫化70 min获得一系列不同纳米无机物含量的硅橡胶/无机物杂化基底，并测定杂化基底的化学成分、微观形貌和润湿特征；

（2）润滑液注入型超滑硅橡胶/无机物纳米粒子动态双疏杂化涂层的构筑

在由步骤（1）制备获得的一系列不同纳米无机物含量的硅橡胶/无机物杂化基底上各自滴加50 μL 润滑液，静置2～6 min待润滑液自发地润湿整个杂化基底表面，随后用匀胶机以2000 rpm的速度旋转40 s以除去多余的润滑液，得到润滑液注入的一系列含有不同纳米无机物含量的超滑硅橡胶/纳米无机物动态双疏杂化涂层；

（3）润滑液注入型超滑硅橡胶/无机物纳米粒子动态双疏杂化涂层的剪切稳定性及其测试

分别以300~10000 rpm的转速旋转固定在匀胶机上的一系列杂化涂层至少1 min；经剪切作用后，含较低粘度润滑液的杂化涂层对水和油酸接触角值稍有改变，而含较高粘度润滑液的杂化涂层对水和油酸接触角值维持在较高水平；含较低粘度润滑液的杂化涂层的滑动角虽然随着剪切力的增加略微增大，但是仍然保持良好的润湿性能，其对水和油酸的滑动角分别小于6和8°，而润滑液粘度较高的杂化涂层仍然具有优异的动态双疏性能，滑动角均小于4°；含润滑液粘度较大的杂化涂层比粘度较小的杂化涂层具有更稳定的动态双疏性能；

（4）润滑液注入型超滑硅橡胶/无机物纳米粒子动态双疏杂化涂层的热稳定性及其测试

将注入不同粘度润滑液的杂化涂层置于200 ℃烘箱中分别热处理1~15 h后测定接触角和滑动角值，考察涂层的热稳定性；含低粘度润滑液的杂化涂层对水和油酸接触角和滑动角值随着热处理时间的延长变化明显，而含高粘度润滑液的杂化涂层对水和油酸接触角和滑动角值变化甚小，其滑动角值均小于5°。

2.根据权利要求1所述的一种润滑液注入型超滑硅橡胶/无机物纳米粒子动态双疏杂化涂层的构筑方法，其特征在于，步骤（1）中所述的无机物纳米粒子选自TiO₂、SiO₂、ZnO₂和Al₂O₃中的一种，纳米无机物粉末质量在20～100%范围。

3.根据权利要求1所述的一种润滑液注入型超滑硅橡胶/无机物纳米粒子动态双疏杂化涂层的构筑方法，其特征在于，步骤（2）中所述的润滑液采用二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油或二乙基硅油。

4.根据权利要求1所述的一种润滑液注入型超滑硅橡胶/无机物纳米粒子动态双疏杂化涂层的构筑方法，其特征在于，步骤（2）中所述的50 μL润滑液的粘度在10～300 mPa·s。

5.根据权利要求1所述的一种润滑液注入型超滑硅橡胶/无机物纳米粒子动态双疏杂化涂层的构筑方法，其特征在于，润滑液注入型超滑硅橡胶/无机物纳米粒子动态双疏杂化涂层的润湿性能及其测试：分别将30 μL蒸馏水和15 μL油酸液滴落在水平的硅橡胶/无机物纳米粒子杂化涂层表面，启动液滴形状分析仪的程序旋转样品台直到蒸馏水或油酸从涂层表面滚落或滑落，记录液滴开始移动的临界倾斜角度即滑动角；每个杂化涂层试样至少选取3个不同区域进行测试，取其平均值；硅橡胶/纳米无机物杂化涂层显示对水和油酸的滑动角分别小于3和8°，润滑液注入型超滑硅橡胶/无机物纳米粒子杂化涂层具有优异的动态双疏性能。