[发明专利]一种疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料，其特征在于包括疏水粉体和聚四氟乙烯粘结剂及少量助剂，其中所述疏水粉体由助剂均匀包覆形成水溶性粉体，所述聚四氟乙烯为纤维状均匀分散在助剂修饰后的疏水粉体之间，所述疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料中有聚四氟乙烯交联剂的含量为2～90wt％，疏水粉体质量分数为5～80wt%，助剂的质量分数为1～40wt％，所述疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料的厚度为10μm～100cm。

2.根据权利要求1所述疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料，其特征在于：所述聚四氟乙烯原料为水性乳液，固含在30～60wt%。

3.根据权利要求1所述疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料，其特征在于：所述疏水粉体粒径为10nm～500μm; 所述疏水粉体包括疏水氧化硅粉、疏水气凝胶粉、疏水碳纳米管粉、疏水石墨烯粉、疏水石墨粉等疏水型粉体材料中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料，其特征在于：所述助剂为润湿剂和分散剂中的一种或多种；其中，所述润湿剂可以是但不限于碳氢化合物润湿剂、有机硅聚醚润湿剂、氟碳化合物润湿剂中的一种或几种；

其中，所述分散剂可以是阳离子表面活性剂，如十六烷基二甲基苄基氯化铵、烷基溴化吡啶、十六烷基氯化吡啶、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵等，也可以是阴离子表面活性剂，如仲烷基磺酸钠、仲烷基磺酸钠、烷基苯磺酸盐、仲烷基硫酸钠与烷基苯磺酸钠的混合物、仲烷基硫酸钠等，也可以是非离子表面活性剂，如蔗糖单月桂酸酯、蔗糖单油酸酯、蔗糖单棕榈酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、羟乙基纤维素醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚等之中的一种或几种。

5.如权利要求1-4中任一项所述的疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于:将疏水材料与水、助剂混合，高速分散，形成水溶液；向上述溶液中加入水性聚四氟乙烯乳液，充分混合均匀；随后在开炼机上开炼，得到疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料；得到的复合材料通过模压或压延成型，最后对成型样品进行干燥；所述疏水粉体的质量比为1～60wt%；水的质量比为0～80wt%；助剂的质量比为1～20wt%；水性聚四氟乙烯乳液的质量比为2～95wt%；所述高速分散采用的设备为分散机，转速为0-8000转/分钟，分散时间为0.1～10h；所述的混合方式包括搅拌、研磨、捏合炼中的任意一种或两种以上的组合；所述开炼采用的设备为开炼机，辊间隙为0～10cm，所述开炼的温度为10～100℃，所述开炼的辊速在0～40转/分钟；所述压延采用的设备包括双辊压延机、三辊压延机或四辊压延机，各辊间隙为10μm～10cm；和/或，所述压延的温度为10～95℃，所述压延的压力为10KPa～10MPa；所述模压采用的设备包括注塑机、模压机，所述模压的温度为10～95℃；所述模压的压力为10KPa～10MPa；所述干燥温度为10～200℃，将水分烘干。

6.如权利1所述的一种疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料在超疏水领域的应用，其特征在于水接触角大于等于130度，所述疏水粉体为疏水氧化硅、疏水气凝胶等；所述复合材料直接贴在物体表面，即可实现不沾水、防尘自洁功能，同时也具有防结露效果。

7.如权利1所述的一种疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料在微流控领域的应用，其特征在于疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料作为基底，在该材料上面开微流孔道，孔道内部水的接触角在130度以上，采用超疏水盖板将该孔道密封，形成超疏水的流体孔道。

8.如权利1所述的一种疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料在电加热膜领域的应用，其特征在于电导率为10²～10⁵S∙m，所述疏水粉体为碳纳米管、石墨烯等；在所述膜上通直流电，即可产生热量。

9.如权利1所述的一种疏水粉体/聚四氟乙烯复合材料在超疏水领域的应用，其特征在于所述复合材料的导热系数在0.01～0.06w/m∙K，所述疏水粉体为疏水气凝胶，所述复合材料直接贴发热物体表面，降低表面温度。