[发明专利]一种疏水疏油二氧化硅基透光涂层膜及其制备方法

摘要

一种疏水疏油二氧化硅基透光涂层膜及其制备方法，本发明属于新型材料领域，特别属于自清洁光学材料领域。本发明公开了一锅法制备两种粒径的二氧化硅纳米粒子溶胶，通过一步旋涂获得疏水疏油所需的微纳复合双级粗糙结构，用氟碳表面活性剂修饰后，制得疏水疏油二氧化硅基透光涂层膜，大大简化了工艺步骤，且易于通过溶胶生成条件和致孔剂的加入比例来调控膜层厚度、大小尺寸结构的比例、空间填充因子等，从而方便、可靠地制备高性能疏水疏油二氧化硅基透光涂层膜。本发明工艺简单，非常有利于工业生产，所得涂层膜均达到超疏水和超疏油的标准，尤其兼具优良的透光率，很好地实现了高透光率和超疏水疏油的平衡。

主权项

一种疏水疏油二氧化硅基透光涂层膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）活化玻璃基底的制备：用浓硫酸（98wt%）和双氧水（30wt%）水溶液按体积比3:1配制成玻璃洗液，将玻璃基底在该玻璃洗液中浸泡5min，然后分别在去离子水和丙酮中超声20min，再用5mol/L氢氧化钠水溶液室温处理5min，去离子水洗涤，室温鼓风干燥，得活化玻璃基底；（2）疏水疏油二氧化硅基透光涂层膜的制备：按需取一定体积的无水乙醇，平均分成两份，一份中加入正硅酸乙酯，边搅拌边滴加冰醋酸，搅拌1～2h，得溶液A；另一份无水乙醇中加入浓氨水（25wt%），搅拌均匀，得溶液B；将溶液A滴加到溶液B中，搅拌1～2h，得双粒径纳米二氧化硅溶胶，制备溶胶所需各物质的比例为：正硅酸乙酯:乙醇:浓氨水:冰醋酸体积比为5～2:60～40:10～8:1；向所得双粒径纳米二氧化硅溶胶中，按致孔剂:正硅酸乙酯质量比为1:1加入致孔剂，搅拌5min，得涂层液；将所得涂层液按照0.3mL/mm²的涂布量在活化玻璃基底上进行旋涂成膜，3000rpm，30s；将制备的膜片在50℃的干燥箱中干燥1h后，在500℃下煅烧1～2h，得双级二氧化硅纳米粒子涂层膜；用低压喷雾器在所得双级二氧化硅纳米粒子涂层膜上均匀喷涂一层1～5wt%的氟碳表面活性剂水溶液，自然干燥，即得所述疏水疏油二氧化硅基透光涂层膜。