[发明专利]一种高结合力氟硅涂层材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高结合力氟硅涂层材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤:

（1）在经过预处理的铝材表面自组装单层PS小球；

（2）以所述PS小球为模板，在铝材表面制备金属球形储存空间；

（3）按配比称量有机氟硅树脂预聚物、氟硅表面活性剂和氟化溶剂，在反应釜中充分搅拌均匀获得含氟硅涂料，采用喷涂装置将含氟硅涂料均匀喷涂经过步骤（2）处理的铝材表面，室温下静置24-48小时，固化形成含氟硅涂层，

其中，按重量份计，所述有机氟硅树脂预聚物30-75份，结构式如下：

其中，a、b、c为1~3的整数，相同或不相同；m、n为1~4的整数，相同或不相同；所述有机氟硅树脂预聚物的数均分子量在8000-50000之间；

其中所述氟硅表面活性剂15-35份；

其中所述氟化溶剂20-50份；

所述有机氟硅树脂预聚物的制备工艺如下：准备好配备有搅拌器、温度计、冷凝管、恒压滴液漏斗的烧瓶，水浴加热，惰性气体保护下，在反应器中加入聚合单体、溶剂和引发剂，将混合体系搅拌5-10min，使单体和引发剂完全溶解，然后升温至60-70℃，聚合反应5-10h，反应完毕后，冷却至室温，将反应混合液移入量瓶中，蒸发去除溶剂，得到所述有机氟硅树脂预聚物;

所述聚合单体包括：15-45wt.%氟化烷基丙烯酸酯，25-55wt.%氟烯烃醚，20-50wt.%不饱和硅氧烷化合物，所述引发剂为AIBN或BPO；所述溶剂为甲苯、乙酸乙酯和甲醇的一种或多种；

以所述PS小球为模板，在铝材表面制备球形储存空间的制备过程如下：采用反应离子刻蚀技术，减少PS小球的纳米尺寸：反应离子刻蚀的参数：射频功率为30W，压力为9.5Pa，氧气流量为50SCCM，然后将经过反应离子刻蚀技术的样品进行电子束蒸发金属层，电子束蒸发金属层参数：真空度5*10^-3，蒸发功率17.5kW，蒸发速度0.35nm/s，时间22.5min，所述金属选择镍，金属层的厚度大于PS小球的直径；经过电子束蒸发金属层处理后，抛光所述金属层露出PS小球，抛光为化学机械抛光，抛光移除量为250nm/min，抛光时间为直至露出少部分的PS小球，然后将上述样品放入有机溶剂四氢呋喃溶液中，磁力搅拌浸泡20min溶解PS小球，并洗涤、干燥除去多余残液。

2.如权利要求1所述的一种高结合力氟硅涂层材料的制备方法，其特征在于在经过预处理的铝材表面自组装单层PS小球的制备过程如下：称取0.2g十二烷基磺酸钠和0.1g过硫酸钾溶解在 70ml甲醇和水的溶液中，其中甲醇的比例为10:3.5，保持氮气氛围，磁力搅拌30min，升高温度于75℃，加入经过10wt.%NaOH萃取洗涤三次的聚苯乙烯单体，反应12h，将得到的白色乳液取出，所述白色乳液通过注射器缓慢加入到6wt.% 十二烷基硫酸钠去离子水溶液中，使用经过预处理的铝材将浮在水面的聚苯乙烯单层捞起，自然干燥。

3.如权利要求1所述的一种高结合力氟硅涂层材料的制备方法，其特征在于所述氟化烷基丙烯酸酯为CH₂=CHCOOCH₂(CF(CF₃)CF₂O)_mOCF₃，m为1~4的整数；所述氟烯烃醚为CH₂=CHCH₂CF₂O(CF(CF₃)CF₂O)_nCF₃，n为1~4的整数；所述不饱和硅氧烷化合物为CH₂=CHCH₂CH₂OSi(OCH₃)₃。

4.如权利要求1所述的一种高结合力氟硅涂层材料的制备方法，其特征在于所述氟硅表面活性剂为全氟烷基醚类含硅表面活性剂，选自INTECHEM-18，所述氟化溶剂选自氢氟烃和/或氢氟烃醚,所述氢氟烃选自CF₃CFHCFHCF₂CF₃、CF₃CF₂CH₂CH₂F、C₅F₁₁H中的一种或多种；所述氢氟烃醚选自(CF₃)₂CFOCH₃、CH₃O(CF₂)₄OCH₃、C₅F₁₁OC₂H₅中的一种或多种。