[发明专利]一种用于船舶甲板除冰的超疏冰涂层的制备方法

权利要求书

1.一种用于船舶甲板除冰的超疏冰涂层的制备方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：

(1)用TEOS等试剂制备SiO₂粒子；

(2)采用非极性单官能度低聚物A来对SiO₂粒子进行表面修饰，获得经过低表面能修饰的SiO₂粒子B；

(3)采用多官能度低聚物C再次对SiO₂粒子B进行表面修饰，获得表面具有活性基团的分散开来的纳米SiO₂粒子D；

(4)采用双官能度低聚物E对基材进行表面修饰，使基材表面发生变化可以与D发生聚合反应的活性分子层E；

(5)将经过低表面能修饰的纳米SiO₂粒子D沉积在经过表面修饰的基材E上，使纳米SiO₂粒子在基材表面自组装并形成具有二元微纳复合粗糙结构的超疏冰涂层；

其中所述步骤(1)～(5)中：

A：40～60mL n-庚烷、0.03～0.06g DBTD、0.3～0.6g PDMS混合溶液；

B：低表面能修饰的SiO₂粒子；

C：3～6mL酸性超纯水、0.3～0.6g APTES混合溶液；

D：获得表面具有活性基团的分散开来的纳米SiO₂粒子；

E：EPTMS。

2.如权利要求1所述的一种用于船舶甲板除冰的超疏冰涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的SiO₂粒子由下述步骤制得：

1.1)由30mL TEOS溶于一定量的无水乙醇中配置成350mL的混合液放于500mL的三口烧瓶；

1.2)配置蒸馏水溶液：蒸馏水和氨水体积比2：7足量；

1.3)开启电动搅拌器，蒸馏水溶液以15mL/min的速度均匀滴入三口烧瓶，滴加完毕继续搅拌1h得到纳米SiO₂溶液；

1.4)将纳米SiO₂溶液放于120℃的干燥箱中干燥24h得到纳米SiO₂溶胶；

1.5)除去溶剂并进行纳米筛选得到SiO₂粒子。

3.如权利要求1所述的一种用于船舶甲板除冰的超疏冰涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述SiO₂粒子B由下述步骤制得：

2.1)取50mL n-庚烷、0.05g DBTD、0.5g PDMS混合溶液于三口烧瓶机械搅拌10min以对该纳米SiO₂粒子进行表面改性；

2.2)取A和5g SiO₂粒子组成的混合液机械搅拌15min，超声波震动1min；室温下将以上体系静置于36h后得到改性的低表面SiO₂粒子B。

4.如权利要求1所述的一种用于船舶甲板除冰的超疏冰涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述纳米SiO₂粒子D由下述步骤制得：

3.1)取B 5.5g和一定量的无水乙醇混合成150mL溶液用超声波震动3min后放于三口烧瓶中；3.2)配置酸性超纯水：超纯水中加入醋酸调至pH＝5时获得；

3.3)取5mL酸性超纯水加入0.5g APTES得到C，在将C加入步骤3.1)中的三口烧瓶中将体系放置于60℃的水域中进行机械搅拌，将反应体系60℃下保持2h，其间一直进行着机械搅拌得到表面经过APTES修饰过的低表面分散的SiO₂粒子D。

5.如权利要求1所述的一种用于船舶甲板除冰的超疏冰涂层的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述活性分子层E由下述步骤制得：

4.1)制取洁净的玻璃片：将玻璃片在室温下放置于无水乙醇中，采用超声波清洗玻璃片10min；然后，将玻璃片放置于去离子水中用超声波清洗20min，将清清洗后的玻璃片放置于烘烤箱中烘干，获得表面清洁的玻璃片；

4.2)将洁净的玻璃片放置于混合液E：0.5g EPTMS+100mL乙醇+5mL的PH＝5的超纯水中，并保持体系反应温度为60℃，反应1h得到经过EPTMS表面修饰的玻璃片E。