[发明专利]一种抗紫外超双疏透明薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种抗紫外超双疏透明薄膜及其制备方法和应用。本发明的抗紫外超双疏透明薄膜的组成包括铝镍氧化物层和氧化锌纳米阵列层，铝镍氧化物层由片状铝镍氧化物构成，呈网状结构，氧化锌纳米阵列层由氧化锌纳米线构成，氧化锌纳米阵列层表面修饰有含氟硅烷。本发明的抗紫外超双疏透明薄膜的制备方法包括以下步骤：1)通过水热反应在基材表面修饰铝镍氧化物层；2)通过水热反应进一步修饰氧化锌纳米阵列层；3)通过含氟硅烷进行疏水疏油处理。本发明的抗紫外超双疏透明薄膜具有超疏水、超疏油、抗紫外、透明度高这几方面优点，且其制备工艺简单、成本低、绿色环保，适合应用在玻璃、有机薄膜、陶瓷等基材表面。

技术领域

本发明涉及功能薄膜材料技术领域，具体涉及一种抗紫外超双疏透明薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

紫外线是阳光中频率为750THz～30PHz，对应真空中波长为400nm～10nm的光线。紫外线可以用来灭菌，但也会造成以下危害：1)紫外线长时间照射在物体上会加速物体老化，最终会缩短物体的使用寿命；2)紫外线长时间照射在皮肤上会造成皮肤损伤，进而引起一些皮肤疾病，严重的甚至还会导致皮肤癌。可见，开发具备抗紫外功能的材料具有十分重要的意义。在人们的日常生产生活中，一些物品(例如：挡风玻璃)往往需要同时具备疏水疏油(物品表面具有亲水亲油的特性，会对其使用效果造成负面影响，例如：影响表面清洁度或内部视野)、抗紫外、高透明度等特性，才能更好地满足实际应用需求，这便对功能薄膜材料的开发提出了巨大挑战。

目前，人们在这方面已经进行了大量的研究，但都存在明显的问题，尚难以完全满足实际应用需求，例如：1)Baig等(UV Light-Induced Reversible Wettability andSensing Performance for Ca/Mg-Doped ZnO Nanostructures via Chemical BathDeposition，Journal of Electronic Materials,2021,50(7):p.4016-4026)采用化学浴沉积法制备了钙掺杂氧化锌纳米结构，该结构具有一定的抗紫外能力、较好的透光率和单一疏水性能，但其抗远紫外效果较差，且经紫外线照射后疏水性能衰减明显；2)CN110627373 A公开了一种抗紫外和近红外辐射的增透玻璃的制备方法，通过多次真空磁控溅射并在高温和氩气环境下诱导玻璃粗化，最终在玻璃表面制备了绒面结构，增加了玻璃对可见光的透射，然后在玻璃表面生长钇掺杂的二氧化钛薄膜以吸收紫外辐射，该方法制作过程复杂，成本较高，且产品性能单一，在实际应用过程中易出现双疏表面受损而导致双疏性能丧失的问题；3)CN 109438733 A公开了一种高阻隔抗紫外多功能复合薄膜的制备方法，以未改性或偶联剂改性的二氧化钛为紫外屏蔽剂，以高纵横比的氧化石墨烯为核心阻隔层，制备得到一种多功能纳米复合薄膜，该薄膜具有较好的抗紫外性能，但其透明度较低、亲水易润湿，大大限制了其应用范围。

因此，开发一种具备超疏水、超疏油、抗紫外、透明度高这几方面特点的薄膜具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗紫外超双疏透明薄膜及其制备方法和应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种抗紫外超双疏透明薄膜，其组成包括铝镍氧化物层和氧化锌纳米阵列层；所述铝镍氧化物层由片状铝镍氧化物构成，呈网状结构；所述氧化锌纳米阵列层由氧化锌纳米线构成；所述氧化锌纳米阵列层表面修饰有含氟硅烷。

优选的，所述片状铝镍氧化物的片径为100nm～500nm。

优选的，所述氧化锌纳米线的直径为50nm～200nm。

优选的，所述含氟硅烷选自1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷中的至少一种。

进一步优选的，所述含氟硅烷为1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷。