[发明专利]一种高硬度高自洁绝缘性能优异的防污涂料的制备方法

摘要

本发明公开了一种高硬度高自洁绝缘性能优异的防污涂料的制备方法，蒙脱土经十六烷基二甲基苄基氯化铵插层改性后，达到纳米级尺寸，是构建微纳片层超疏水表面的理想材料，采用硅烷偶联剂改性全氟聚醚酰氟，制备全氟聚醚硅氧烷，用全氟聚醚硅氧烷修饰蒙脱土和纳米二氧化硅起到降低表面能的作用，并且在硅烷偶联剂的作用下将银离子负载到具有优异防腐蚀功能的聚苯胺纳米纤维中，在涂料中起到优异的防腐、抗菌性能，同时采用掺杂二氧化硅微粒和纳米蒙脱土在低表面能树脂表面修饰微结构，进而制备出的涂层具有超疏水、自洁和高硬度的性能，本发明提供的防污闪涂料的制备方法简单、成本低、适宜大规模推广，应用前景好。

主权项

1.一种高硬度高自洁绝缘性能优异的防污涂料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：（1）将十六烷基二甲基苄基氯化铵用去离子水溶解，加热至80℃时加入钠基蒙脱土分散液，搅拌1h后将分散液离心，清洗、烘干后研磨，得到改性蒙脱土；（2）将全氟聚醚酰氟和无水甲醇加到反应容器中，在室温下搅拌1h后升高温度至55℃，反应1h后冷却至室温，然后将产物经洗涤、干燥、过滤、蒸馏得到全氟聚醚甲酯，接着向全氟聚醚甲酯中加入硅烷偶联剂KH550，以氮气作为保护气体，在水浴条件下60℃恒温反应3h，反应结束后自然冷却至室温后加入无水乙醇、氟溶剂分液，静置0.5h后取出下层液体，然后在130℃下减压蒸馏得到全氟聚醚硅氧烷；（3）将纳米二氧化硅、步骤（1）制备的改性蒙脱土和步骤（2）全氟聚醚硅氧烷加到开炼机中常温下进行混合开炼，然后转移至真空捏合机中在120℃下密炼8‑8.5h得到混合改性物，将混合改性物在三辊研磨机中进一步研细备用；（4）将十六烷基三甲基溴化铵加到去离子水中搅拌溶解，同时加入浓度为0.1mol/L的水合肼溶液，利用磁力搅拌器在室温下搅拌，搅拌2‑3min后逐滴加入浓度为0.05mol/L的硝酸银溶液，持续搅拌反应7‑10min直至形成胶体，随后将硅烷偶联剂KH560加到90%的乙醇溶液中机械搅拌直至水解，然后和聚苯胺纳米纤维加到上述胶体溶液中继续搅拌1h，室温下使溶液挥发，然后在60℃的真空干燥箱中干燥备用；（5）将含氟硅树脂、步骤（3）中制备的混合改性物和步骤（4）制备的产物均匀混合，用无水乙醇作为分散溶剂制备出悬浊液，以2500r/min的转速进行机械搅拌，搅拌2h后加热振荡超声分散处理以除去部分无水乙醇，超声结束后冷却至室温，将清洗干净的绝缘子浸渍在悬浊液中，先在90℃下预固化1h，然后在140℃下高温固化4h，即可得到超疏水涂层的绝缘子。