[发明专利]一种自组装法制备超疏水抗污涂料的方法及用途

权利要求书

1.一种自组装法制备超疏水抗污涂料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、包裹TiO₂壳层结构：将SiO₂纳米线粉末超声分散于有机溶液中，记为A液；将钛酸丁酯溶于有机溶液中，记为B液；在搅拌条件下，将B液滴加A液中，搅拌反应得到SiO₂纳米线@TiO₂的分散液；

步骤二、制备SiO₂纳米线@TiO₂超疏水颗粒：将SiO₂纳米线@TiO₂的分散液加热至40~60℃，加入交联剂，磁力搅拌10-40 min，超声分散，抽滤，干燥，制得SiO₂纳米线@TiO₂超疏水颗粒；

步骤三、刷涂底漆，并在其上喷涂二氯乙烷溶液；

步骤四、自组装法制备疏水涂层：通过自组装沉淀法，用标准分样筛将SiO₂纳米线@TiO₂超疏水颗粒均匀的筛落在涂有二氯乙烷溶液的底漆上，二氯乙烷缓慢挥发诱导SiO₂纳米线@TiO₂超疏水颗粒在固-液-气三相接触线附近沉积到底漆表面形成规整的条纹；固化完成后，将未与底漆结合的粒子去除，以此制备得到SiO₂纳米线@TiO₂阵列状超疏水涂层。

2.根据权利要求1所述的自组装法制备超疏水抗污涂料的方法，其特征在于，所述SiO₂纳米线的直径为20~100 nm，长度＞10 μm。

3.根据权利要求1所述的自组装法制备超疏水抗污涂料的方法，其特征在于，步骤一中，SiO₂纳米线与钛酸丁酯的质量体积比为2~8g：0.5~4 ml；所述有机溶液为乙醇和乙腈的混合液，乙醇和乙腈的体积比为2：1。

4. 根据权利要求1所述的自组装法制备超疏水抗污涂料的方法，其特征在于，步骤一中，将B液缓缓注入A液后，在20~50 ℃下搅拌反应2-30 h。

5. 根据权利要求4所述的自组装法制备超疏水抗污涂料的方法，其特征在于，步骤一中，B液缓缓注入A液的滴速控制在30-60滴/min，每滴加5 mL间隔5-10 min，期间保持搅拌。

6.根据权利要求1所述的自组装法制备超疏水抗污涂料的方法，其特征在于，步骤二中，交联剂包括硅酸四乙酯及全氟癸基三甲氧基硅烷，硅酸四乙酯及全氟癸基三甲氧基硅烷的质量比例为5~8：1；交联剂与SiO₂纳米线@TiO₂的分散液的质量体积比为1g：4ml。

7. 根据权利要求1所述的自组装法制备超疏水抗污涂料的方法，其特征在于，步骤三中，底漆的制作方法为：称取预设质量的水性环氧腻子A、乙酸丁酯B和水性环氧固化剂乳液C，磁力搅拌，抽真空2~3 min去除气泡，再将其均匀涂布于环氧树脂板上作为底漆；其中，水性环氧腻子A、乙酸丁酯B和水性环氧固化剂乳液C的体积比例为1：0.2~0.6：1，且磁力搅拌5~30 min。

8. 根据权利要求1所述的自组装法制备超疏水抗污涂料的方法，其特征在于，步骤四中，固化时间为24~72 h；标准分样筛的孔径为100目。

9.一种权利要求1-8任一项所述自组装法制备超疏水抗污涂料的方法制备得到的超疏水抗污涂料。

10.一种权利要求1-8任一项所述自组装法制备超疏水抗污涂料的方法制备得到的超疏水抗污涂料用作隧道设施表面作为保护涂料。