[发明专利]透明度可调的超双疏涂料以及制备方法

说明书

本公开提出了一种用于制备透明度可调的超双疏涂料的方法以及利用该方法制备的超双疏涂料。所述方法包括：将纳米粒子搅拌分散于醇类溶液中，并加入表面处理剂进行搅拌反应；对搅拌后的溶液进行分离、干燥和碾磨，制得尺寸、形状可控的纳米粒子微团；将水性流平剂、水性分散剂、水性增稠剂、水性消泡剂、水性成膜剂、疏水疏油处理剂和去离子水加入反应釜中进行搅拌；将制得的纳米粒子微团加入反应釜，进行搅拌反应，制得超双疏涂料。利用上述方法，可以制备出水性环保的超双疏涂料，且其固化后的涂层具有超疏水和超疏油特性，而且涂层的透明性可调。

技术领域

本公开涉及化工新材料及涂料技术领域，特别涉及一种透明性可调的超双疏涂料及其制备方法。

背景技术

作为仿生学领域里备受关注的和最有应用前景的研究和应用对象之一，超双疏表面是指具有微纳米结构和低表面能的、可导致其表面的水滴或油滴可以在微扰动作用下自行滚落的固体表面，其对于水滴与油滴均具有大于150°接触角和小于10°滚动角。由于超双疏表面具有的独特纳米特性功能，在建筑、交通运输、生物医用材料、信息技术、能源技术等高技术领域和国防建设中都可以起到重要应用。

超双疏涂料由于具备防水、防油、防尘、抗露、减阻、耐蚀等优异的综合性能，已经成为一种创新型的涂料产品，其应用将日趋广泛。然而，目前对于超双疏涂料真正实现大规模产业化及应用，还存在很多有待解决的问题。

例如，在现有的研究成果中，尽管提出了形成超双疏涂层的众多方法：例如，利用化学气相沉积方法形成超双疏涂层、通过在等离子体刻蚀在玻璃表面形成超双疏涂层、利用等离子体增强化学气相沉积方法形成超双疏涂层、以及利用磁控溅射和阳极氧化形成超双疏涂层。然而，上述的形成超双疏涂层的方法都需要特殊的专用设备及封闭的真空环境，不适于现场生产及大面积制备超双疏涂层。

又例如，针对目前的制备的超双疏涂层由于粘附力不够导致实用性不够理想的问题，现有研究成果提出了在配方中增加粘结剂来提高粘附力，然而，由于粘结剂的固化不能在室温环境下完成，而需要进行加热处理，这极大地限制了这种方式的应用。此外，也有研究人员提出了在超双疏涂料的配方中增加有机溶剂，然而有机溶剂的使用容易导致环境污染。

此外，针对超双疏涂层的各种不同应用领域，可能需要在超双疏涂层固化后呈现出不同的透明度，然而，现有技术中尚未存在能够制备透明度可调的超双疏涂料的方法。

发明内容

针对上述缺陷，本公开提出了一种用于制备透明度可调的超双疏涂料的方法以及利用该方法制备的超双疏涂料。

根据本公开的一方面，提出了一种用于制备透明度可调的超双疏涂料的方法，包括：

将纳米粒子搅拌分散于醇类溶液中，并加入表面处理剂进行搅拌反应；

对搅拌后的溶液进行分离、干燥和碾磨，制得尺寸、形状可控的纳米粒子微团；

将水性流平剂、水性分散剂、水性增稠剂、水性消泡剂、水性成膜剂、疏水疏油处理剂和去离子水加入反应釜中进行搅拌；

将制得的纳米粒子微团加入反应釜，进行搅拌反应，制得超双疏涂料；

其中，通过表面处理剂对纳米粒子进行组装而形成尺寸、形状可控的纳米粒子微团，使得超双疏涂料的透明度可调。

可选地，所述方法还包括：在将制得的纳米粒子微团加入反应釜进行搅拌反应时，将纳米键合剂加入反应釜进行搅拌反应，利用纳米键合剂来提高所制得的超双疏涂料的粘附力。

可选地，在将纳米粒子搅拌分散于醇类溶液中，并加入表面处理剂进行搅拌反应时，将醇类溶液的PH值设置为2～12以及温度为50℃～120℃，并设置搅拌反应时间为12h～96h。

可选地，将纳米键合剂在反应釜进行搅拌反应的时间设置为24-96h。