[发明专利]一种不需要全氟化合物或不包含任何氟元素的超疏水气凝胶

摘要

本发明提供了超疏水涂层，包含超疏水涂层的器件和制品，以及制备超疏水涂层的方法。示例的超疏水器件可以包括基底元件和置于基底元件之上的一个或多个超疏水涂层，其中一个或多个超疏水涂层的至少一个具有至少大约150°的水接触角和小于大约1°的接触角滞后。一个或多个超疏水涂层可以包括超高水含量酸催化聚硅酸酯凝胶，聚硅酸酯凝胶包括具有用硅烷化试剂衍生的表面官能团的二氧化硅颗粒的三维网络和多个孔隙。

主权项

一种超疏水涂层的制备方法，其包括：提供一种采用第一溶剂、至少一种烷氧基硅烷前体、水和酸形成的超高水含量酸催化聚硅酸酯凝胶，其中聚硅酸酯凝胶包括具有表面官能团的二氧化硅颗粒的三维网络和多个孔隙，并且其中流体置于多个孔隙当中，这种流体包括第一溶剂，烷氧基硅烷的酸催化水解的一种或多种反应产物，和未反应的原料；用第二溶剂替代置于聚硅酸酯凝胶的多个孔隙当中的所述流体，其中第二溶剂与第一溶剂不能混溶；采用硅烷化试剂对表面官能团进行衍生从而形成表面衍生的聚硅酸酯凝胶；表面衍生的聚硅酸酯凝胶在第三溶剂中形成涂料溶液；和施加涂料溶液至基底表面形成超疏水涂层。