[发明专利]一种基于笼状聚倍半硅氧烷的超亲水功能涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种基于笼状聚倍半硅氧烷的超亲水功能涂层，其特征在于：

超亲水功能涂层的前驱体溶液包括主体树脂、亲水性纳米二氧化硅粒子和溶剂；

所述主体树脂为由环氧基笼状聚倍半硅氧烷与仲氨基硅氧烷反应制得的带烷氧基的主体树脂；

其中，所述环氧基笼状聚倍半硅氧烷为缩水甘油醚氧丙基笼状聚倍半硅氧烷和环氧环己基乙基笼状聚倍半硅氧烷中的一种或两种，环氧基笼状聚倍半硅氧烷的粒径为1～3nm；

所述仲氨基硅氧烷为N-正丁基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-正丁基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、双-[3-(三甲氧基硅)-丙基]-胺、双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-胺、3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、3-(苯基氨基)丙基三乙氧基硅烷、3-(N-环己胺)丙基三甲氧基硅烷和3-(N-环己胺)丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种；

所述亲水性纳米二氧化硅粒子与主体树脂的质量比为2～8:1，溶剂的质量为总质量的50～95％。

2.根据权利要求1所述的基于笼状聚倍半硅氧烷的超亲水功能涂层，其特征在于：

所述环氧基笼状聚倍半硅氧烷与仲氨基硅氧烷的摩尔比为1：8。

3.根据权利要求1所述的基于笼状聚倍半硅氧烷的超亲水功能涂层，其特征在于：

所述亲水性纳米二氧化硅粒子的粒径为5～100nm。

4.根据权利要求3所述的基于笼状聚倍半硅氧烷的超亲水功能涂层，其特征在于：

所述亲水性纳米二氧化硅粒子为液体硅溶胶和粉体二氧化硅中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的基于笼状聚倍半硅氧烷的超亲水功能涂层，其特征在于：

所述溶剂为乙醇和异丙醇中的一种或两种。

6.一种基于笼状聚倍半硅氧烷的超亲水功能涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)在容器中加入环氧基笼状聚倍半硅氧烷和溶剂，在搅拌状态下加入8倍摩尔比的仲氨基硅氧烷，反应一段时间后备用；

其中，环氧基笼状聚倍半硅氧烷与仲氨基硅氧烷反应制得的带烷氧基的主体树脂；

其中，所述环氧基笼状聚倍半硅氧烷为缩水甘油醚氧丙基笼状聚倍半硅氧烷和环氧环己基乙基笼状聚倍半硅氧烷中的一种或两种，环氧基笼状聚倍半硅氧烷的粒径为1～3nm；

所述仲氨基硅氧烷为N-正丁基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-正丁基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、双-[3-(三甲氧基硅)-丙基]-胺、双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-胺、3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、3-(苯基氨基)丙基三乙氧基硅烷、3-(N-环己胺)丙基三甲氧基硅烷和3-(N-环己胺)丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种；(2)向容器中加入亲水性纳米二氧化硅，搅拌均匀后获得基于笼状聚倍半硅氧烷的超亲水功能涂层的前驱体溶液；所述亲水性纳米二氧化硅粒子与主体树脂的质量比为2～8:1，溶剂的质量为总质量的50～95％；

(3)将前驱体溶液涂覆于基材表面，室温条件下反应24h既得超亲水功能涂层。