[发明专利]一种超疏水复合涂层、其制备方法及应用

说明书

本申请公开了一种超疏水自清洁涂层及其制备方法和应用。所述超疏水复合涂层中包括漆酚和超疏水二氧化硅；所述超疏水二氧化硅由含有正硅酸四乙酯、水、氨水、无水乙醇和六甲基二硅氮烷的混合物反应制备得到。通过上述过程得到一种漆酚/改性SiO₂复合涂层。本发明所制备的复合涂层具有超疏水自清洁特性。

技术领域

本申请涉及一种超疏水复合涂层、其制备方法及应用，属于涂料技术领域。

背景技术

超疏水材料因其超疏水特性，在建筑领域可以起到很好得防腐蚀，防水，防雪污染等等效果。Mahdi等人通过两步溶胶-凝胶浸涂法和表面改性与TMCS的合适组合，成功地合成了具有长期耐久性和恢复性能的二氧化硅基超疏水涂料。超疏水硅涂层表现出对室外环境条件，高达550℃和硝酸的耐久性。该超级疏水性涂层的再生可重复多次，而不会降低超疏水状态。

漆酚，生漆的主要成分，含量40～70％。漆酚为邻苯二酚的几种带有不饱和支链的衍生物的混合物，具有优异的耐腐蚀性、耐酸碱性能、耐热性能、自干性等可具有文物保护的特性。但是漆酚涂层在室外由于其低表面能表面很容易粘上污染物(粉尘、泥土等)，极大地限制了漆酚材料的应用范围。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种超疏水复合涂层，该复合涂层具有耐酸碱自清洁能力。

本申请使用的溶胶-凝胶法，具有反应条件简单、易于控制、单体适用范围广和聚合条件温和等特点，可制备出具有新的功能和特性的材料。研究发现少量漆酚引入到超疏水溶胶SiO₂中，得到的复合涂层既具有超疏水自清洁性质又具有耐酸碱性质。

根据本申请的第一方面，提供了一种超疏水复合涂层，所述超疏水复合涂层中包括漆酚和改性后的超疏水二氧化硅；

所述改性后的超疏水二氧化硅由含有正硅酸四乙酯、水、氨水、无水乙醇和六甲基二硅氮烷的混合物反应制备得到。

根据本申请的第二方面，提供了一种上述超疏水复合涂层的制备方法，所述方法包括：

(1)将含有正硅酸四乙酯、水、氨水、无水乙醇的混合物，搅拌I，陈化，得到中间产物；

(2)将含有所述中间产物和六甲基二硅氮烷的混合物，搅拌II，再加入漆酚搅拌III；

(3)将所述步骤(2)中得到的物料涂覆在载玻片上，干燥除去溶剂，即可得到所述超疏水复合涂层。

可选地，所述搅拌I的条件为：温度为20～30℃；时间为2～3h。

可选地，所述搅拌II的条件为：温度为20～30℃；时间为30～60min。

可选地，所述搅拌III的条件为：温度为20～30℃；时间为6～8h。

可选地，所述正硅酸四乙酯、水、氨水、无水乙醇、六甲基二硅氮烷和漆酚的质量比为3.2～3.5：0.8～1.2：0.15～0.20：27.5～30.0：3～4：0.4～1。

可选地，所述陈化的时间为4～20天。

根据本申请的最后一方面，提供了一种上述超疏水复合涂层、根据上述方法制备得到的超疏水复合涂层中的任一种在涂料领域中的应用。

本发明是这样实现的：一种超疏水自清洁涂层，其特征在于以下步骤：

1)在室温下分别取正硅酸四乙酯、水、氨水、无水乙醇放入反应器中，搅拌两个小时。搅拌完成后分别取出4.9g的溶胶放入小反应器中陈化。

2)将步骤1中所得到的物料加入六甲基二硅氮烷再搅拌半个小时，再加入漆酚搅拌6h。

3)将步骤2中所得物料涂覆在载玻片上，常温干燥以除去溶剂。