[发明专利]一种耐磨自修复超疏水涂层、其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种耐磨自修复超疏水涂层，其特征在于，所述耐磨自修复超疏水涂层由氨基改性微米二氧化硅/环氧改性乙烯-辛烯共聚物复合物、氟改性纳米二氧化硅/环氧改性乙烯-辛烯共聚物复合物组成；

所述耐磨自修复超疏水涂层通过在基材表面依次喷涂氨基改性微米二氧化硅/环氧改性乙烯-辛烯共聚物复合物和氟改性纳米二氧化硅/环氧改性乙烯-辛烯共聚物复合物制备而成，其具体步骤为：

（1）将基材表面用乙醇水溶液清洗并烘干后，通过等离子体处理使表面活化；

（2）往环氧改性乙烯-辛烯共聚物加入到二甲苯溶液中，加热使其溶解，加入氨基改性微米二氧化硅溶液，搅拌均匀后喷涂在步骤（1）的样品表面，并置于烘箱中干燥；

（3）往环氧改性乙烯-辛烯共聚物中加入到二甲苯溶液中，加热使其溶解，加入氟改性纳米二氧化硅溶液，搅拌均匀后喷涂在步骤（2）的样品表面，并置于烘箱中干燥至恒重，得到耐磨自修复超疏水涂层；

所述氨基改性微米二氧化硅通过以下方法制备：将微米二氧化硅分散在乙醇水溶液中，超声波分散后，采用pH调节剂调节体系pH至2-5，然后添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷后升温至50-60℃，反应12-24h后，得到氨基改性微米二氧化硅溶液，将所述溶液通过离心分离并用乙醇水溶液洗涤三次后，置于烘箱中干燥得到氨基改性微米二氧化硅；

所述微米二氧化硅的粒径为0.5-50μm；

所述微米二氧化硅与乙醇水溶液的质量比为1:99-1:9；

所述乙醇与水的比例为99:1-95:5；

所述pH调节剂为盐酸、硫酸、硝酸与醋酸溶液的一种；

所述微米二氧化硅与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:0.1-1:1.2；

所述氟改性纳米二氧化硅通过以下方法制备：将纳米二氧化硅分散在乙醇水溶液中，超声波分散后，采用pH调节剂调节体系pH至2-5，然后添加含氟硅烷偶联剂后升温至50-60℃，反应12-24h后，得到氟改性微米二氧化硅溶液；将所述溶液通过离心分离并用乙醇水溶液洗涤三次后，置于烘箱中干燥得到氟改性纳米二氧化硅；

所述纳米二氧化硅的粒径为5-300nm；

所述纳米二氧化硅与乙醇水溶液的质量比为1:99-1:9；

所述乙醇与水的比例为99:1-95:5；

所述含氟硅烷偶联剂为十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷中的一种；

所述pH调节剂为盐酸、硫酸、硝酸与醋酸溶液的一种；

所述纳米二氧化硅与含氟硅烷偶联剂的质量比为1:0.1-1:1.2；

所述环氧改性乙烯-辛烯共聚物采用反应性挤出工艺制备，其具体步骤为：将0.3%-6.0%的苯乙烯、0.5%-6.0%的甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.1%-1.0%的2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基已烷、81.0%-99.0%的乙烯-辛烯共聚物和0.1%-6.0%的滑石粉混合均匀，再投入螺杆挤出机中熔融塑化、挤出、干燥和切粒后，置于60℃烘箱中24h后得到环氧改性乙烯-辛烯共聚物；

所述螺杆挤出机长径比L/D=40-60，转速为200-450转/分，各段螺杆温度为80-200℃；

所述乙烯-辛烯共聚物的密度为0.860-0.880 g/cm^-3，熔融指数为0.5-18 g/10min（190℃，2.16kg），玻璃化转变温度为-60℃--30℃；

所述滑石粉的粒径为D90=5-10微米。

2.根据权利要求1所述的耐磨自修复超疏水涂层，其特征在于，所述氨基改性微米二氧化硅/环氧改性乙烯-辛烯共聚物复合物中的氨基改性微米二氧化硅与环氧改性乙烯-辛烯共聚物的的质量比为1:1-1:20。

3.根据权利要求1所述的耐磨自修复超疏水涂层，其特征在于，所述氟改性纳米二氧化硅/环氧改性乙烯-辛烯共聚物复合物中的氟改性纳米二氧化硅与环氧改性乙烯-辛烯共聚物的质量比为1:0.5-1:4。

4.根据权利要求1所述的耐磨自修复超疏水涂层的制备方法，其特征在于，所述环氧改性乙烯-辛烯共聚物与二甲苯的质量比为1:99~20:80。

5.一种耐磨自修复超疏水涂层的应用，其特征在于，所述耐磨自修复超疏水涂层应用于户外防结冰材料。