[发明专利]一种润湿变色超疏水表面的制备方法

摘要

本发明涉及一种润湿变色超疏水表面的制备方法，该方法包括聚合物胶体的制备、疏水物质修饰、超疏水涂层制备等步骤。该涂层对水的接触角均大于150°，滚动角小于10°，并且对于柴油，其接触角也大于150°。而且，涂覆后所得的涂层对基底原貌没有影响，并可在润湿状态下产生肉眼可见的结构色变化。再经干燥后，颜色可复原，可对液体进行重复响应。本发明制备工艺简单，原料易得，成本低廉，稳定性强，适合大面积制备，适用于日常生活及环境极端恶劣的条件下的响应性应用涂层领域，而且这是首次将聚硫化物以微球的形式，进行超疏水改性，制备超疏水表面的工作。

主权项

1.一种润湿变色超疏水表面的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：A.聚合物前驱体的制备：氢氧化钠溶解于去离子水中，加热至溶液微沸，温度范围140±20℃，加入升华硫，搅拌2h，待溶液澄清，得到红棕色的过硫化物前驱体溶液，其中：升华硫，氢氧化钠和去离子水质量比为4:5:125；B.聚合物乳液的制备：取过硫化物前驱体溶液加入乙醇及水的混合溶液中，进行搅拌，并加热至70℃，加入F127，待溶液中有气泡产生，加入2mL消泡剂，继续搅拌30分钟，待气泡消失，加入一定量的乳化剂，搅拌6h形成咖啡色的乳液，其中：前驱体溶液，乙醇及水的体积比为1:1:1～4:5:125之间，F127于混合溶液中密度为～0.0015±0.0005g/ml,乳化剂于混合溶液中密度为～0.004±0.0005g/ml；C.聚硫化物块体的制备：将步骤B中获得的乳液经去离子水离心洗涤30分钟后，在滤纸上抽滤成块，此时滤纸表面有特殊的结构色现象产生，经60℃干燥6～10h后，将具有结构色现象的块体剥离，并磨成微米级粉末，此时粉末仍具有与滤纸表面涂层相同的结构颜色；D.超疏水聚硫化物微球溶液：取步骤C中粉末，溶于乙醇中，粉末于乙醇中的密度为～0.0025±0.001g/ml，搅拌至粉末分散均匀，此时，溶液呈现出粉末的相应的颜色，按体积比为1:400将全氟硅烷修饰剂加入乙醇中，搅拌24h，形成具有与步骤C中粉末相同颜色的超疏水聚硫化物微球溶液；E.超疏水涂料制备：将步骤D中获得的超疏水涂料溶液用乙醇进行洗涤，并于60℃干燥，将所干燥的样品磨成粉末，分散至20mL乙醇中，密度～0.025±0.01g/ml，并于小瓶中储存，制备出具有与步骤C中粉末相同颜色的超疏水涂料；F.具有结构色超疏水表面的制备：将步骤E中涂料，取5mL涂覆与干净的基底上，涂覆次数1次或多次，60℃干燥即可，从而在基底上得到润湿变色超疏水表面，此时表面颜色为灰棕红色。