[发明专利]一种超疏水耐指纹材料的制备方法及其应用

说明书

本发明属于超疏水耐指纹材料技术领域，具体涉及一种超疏水耐指纹材料的制备方法及其应用，制备方法包括：1）制备单体A，在反应釜中加入单体A、扩链剂B、封端剂C、氟硅树脂良溶剂、有机锡类催化剂制备改性氟硅树脂；2）在反应容器中加入改性二氧化硅溶胶和3‑（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷得到改性纳米二氧化硅溶胶；3）将基材浸入改性纳米二氧化硅溶胶，提拉固化，得固化后基材，再将改性氟硅树脂复配溶液喷涂至固化后基材的表面，固化得到超疏水耐指纹材料；应用为经过上述处理的材料能获得双疏防污防指纹效果。本发明通过制备疏水材料，再用疏水材料使得基材涂层具有双疏防污防指纹效果，且涂层附着力强，涂层不易被破坏，易于制备。

技术领域

本发明属于超疏水耐指纹材料技术领域，具体涉及一种超疏水耐指纹材料的制备方法及其应用。

背景技术

近年来，具有特殊浸润性能的超疏水材料受到人们广泛关注，超疏水材料在医学生物、工农业生产和日常生活中，如自清洁材料、油水分离材料、抗污织布、减阻材料等都有着极其广阔的应用前景。然而目前超疏水材料用于基材表面，即在基层表面形成涂层时，制备工艺复杂，超疏水涂层附着力差，性能单一，涂层易被破坏导致出现性能大幅度降低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种超疏水耐指纹材料的制备方法及其应用，通过先制备疏水材料，即改性氟硅树脂复配溶液和改性纳米二氧化硅溶胶，再将改性纳米二氧化硅溶胶构造的纳米粗糙基片上喷涂改性氟硅树脂复配溶液的方法实现基材涂层具有双疏防污防指纹效果，且涂层附着力强，涂层不易被破坏，易于制备。

一种超疏水耐指纹材料的制备方法，超疏水耐指纹材料包括改性氟硅树脂复配溶液和改性纳米二氧化硅溶胶，该制备方法包括如下步骤：

1）改性氟硅树脂复配溶液的制备包括以下步骤：

制备单体A：向反应釜中加入含Si-H官能团的氯硅烷A1、氟代烯烃和/或氟代酰胺A2、α-烯烃烷氧基化合物A3、铂系催化剂A4、四氢呋喃溶剂，搅拌混匀并加热，反应结束生成单体A；

在反应釜中加入单体A、扩链剂B、封端剂C以及氟硅树脂良溶剂，升温后搅拌均匀，再加入纯水，搅拌反应，降温至常温，减压旋蒸脱去杂质得到无色有粘度的液体，所述液体为改性氟硅树脂，所述改性氟硅树脂为氟代不饱和官能团烯烷氧基改性硅树脂，再加入有机锡类催化剂得到改性氟硅树脂复配溶液；

2）改性纳米二氧化硅溶胶的制备：在反应容器中加入改性二氧化硅溶胶和3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷，混合升温后机械搅拌，搅拌结束后冷却至室温得到改性纳米二氧化硅溶胶；

3）将经过清洁的基材浸入步骤2）制备的改性纳米二氧化硅溶胶中，提拉基材，固化，得到固化后基材，再将步骤1）制备的改性氟硅树脂复配溶液喷涂至固化后基材的表面，固化，得到超疏水耐指纹材料。

优选的，所述单体A为包括以下至少一种的混合物：

。

采用上述技术方案，以氟取代带有不饱和双键的烯烃或酰胺，α-烯烃烷氧基化合物通过硅氢加成改性多氢氯硅烷，提供特异性的功能结构单体A，再经过单体A聚合扩链交联形成氟代不饱和官能团烯烷氧基改性硅树脂。

优选的，所述含Si-H官能团的氯硅烷A1为包括二氯二氢硅烷和三氯一氢硅烷中至少一种的混合物；

所述α-烯烃烷氧基化合物A3为包括三乙氧基（1-苯基乙烯基）硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、三异丙氧基(乙烯基)硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中至少一种的混合物；

所述铂系催化剂A4为1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷铂和铂（0）-2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷络合物溶液中的至少一种；

其中，A1、A2、A3的摩尔比为2:1-4:1-4，铂系催化剂A4加入量为100-200ppm，所述四氢呋喃溶剂加入量为A1、A2、A3、A4四者总质量的2-3倍。