[发明专利]一种汽车用超疏水涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车用超疏水涂料及其制备方法，属于超疏水材料制备技术领域，包括带有苯环结构的聚二甲基硅氧烷的制备，聚偏氟乙烯涂层的制备，然后将聚偏氟乙烯和带有苯环结构的聚二甲基硅氧烷按照一定比例混合；加入一定量的气相型疏水性二氧化硅，最后利用电喷涂技术在聚偏氟乙烯涂层上进行电喷，后烘干，得到汽车用超疏水涂料。该方法通过在铝板上形成聚偏氟乙烯底层，然后将聚偏氟乙烯、带有苯环结构的聚偏氟乙烯、疏水性二氧化硅按照一定比例进行混合，利用电喷涂技术在聚偏氟乙烯涂层上形成层级结构，这种层级结构增加了涂层的粗糙度，呈现超疏水状态，且具有自清洁能力。

技术领域

本发明属于超疏水材料制备技术领域，具体涉及一种汽车用超疏水涂料及其制备方法。

背景技术

自然界中存在着如莲叶表面等超疏水性质的材料，疏水材料是指在材料表面的静态水接触角大于90°的一类具有低表面能的材料，且具有防水、防雪、以及防腐蚀等优点，而超疏水材料是指材料表面的静态水接触角大于150°的疏水材料，并且在科学研究、航天、汽车等领域有着广泛的应用前景。

在经过仔细研究后，人们发现超疏水材料的表面都是由类似于鸟巢堆叠的微纳结构和低表面能物质构成，正是这两者的结合使其表面具有超疏水的性质。由于水珠在超疏水表面的接触面积非常小，所以可以有效的抑制表面的腐蚀、霜冻、氯化、电流传导等现象，是一种良好的防护材料。此外，由于水滴在超疏水的表面不能稳定停留，当倾斜角大于5°时，水滴便会滚落而不留下任何痕迹，同时会带走表面的灰尘和污垢，这使该材料表面具有自清洁功能，因此超疏水表面有着极其广阔的应用前景。例如，它可以用在船舶上，减少船舶行驶过程中的阻力，并提升其抗腐蚀的能力。也可以用在风力发电叶片和飞机机身以及电线表面上，减少冰的覆盖量，减少能量消耗，提高安全系数。此外，还可以用在建筑表面，防止污染，提升自清洁能力。

现有技术公开了一种疏水涂层的制作方法，所述的粉末涂料和氟化碳在真空条件下混合搅拌，利用静电喷涂技术将混合后的所述粉末涂料与氟化碳喷涂在基材的表面，然后在一定温度范围内加热使其固化，固化结束后得到疏水涂层。

现有技术还公开了一种汽车涂料及其制备方法该专利所述汽车涂料为双组份涂料，包含主剂和固化剂；所述主剂包含有机硅苯基乙烯基硅树脂、硅油和填料；所述固化剂包含有机硅苯基乙烯基硅树脂和硅油。以本发明所述配方制备出的汽车涂料。

然而以上技术制备的疏水涂层，均不具备长效自清洁功能，而在汽车行业领域中，受天气的影响，汽车总会被雨水以及雪等腐蚀，汽车涂层为保护汽车不被腐蚀起着无比重要的作用，因此汽车行业对超疏水涂层提出了较高的需求，亟需提供一种汽车用超疏水涂料。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种汽车用超疏水涂料及其制备方法，通过在铝板上形成聚偏氟乙烯底层，然后将聚偏氟乙烯、带有苯环结构的聚偏氟乙烯、疏水性二氧化硅按照一定比例进行混合，利用电喷涂技术在聚偏氟乙烯涂层上形成层级结构，这种层级结构增加了涂层的粗糙度，呈现超疏水状态，且具有自清洁能力。

本发明通过如下技术方案实现：

一种汽车用超疏水涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤S1：带有苯环结构的聚二甲基硅氧烷的制备；

步骤S2：聚偏氟乙烯涂层的制备；

步骤S3：超疏水复合涂层的制备：

S31：将聚偏氟乙烯和步骤S1制备的带有苯环结构的聚二甲基硅氧烷按照一定比例混合；

S32：加入一定量的气相型疏水性二氧化硅；

S33：利用电喷涂技术在步骤S2制备的聚偏氟乙烯涂层上进行电喷，后烘干，得到汽车用超疏水涂料。

进一步地，步骤S1所述带有苯环结构的聚二甲基硅氧烷的制备，具体步骤如下：