The invention relates to a method for preparing strawberry inorganic particle polyurea composite microspheres and their superhydrophobic coatings. Inorganic nanoparticles and diisocyanate monomers are added into the reaction medium to prepare strawberry composite microspheres by precipitation polymerization, and the microspheres are uniformly coated on the surface of the substrate to prepare superhydrophobic coatings. The size and surface roughness of the microspheres can be adjusted by simply changing the amount of inorganic particles and diisocyanate monomers and reaction temperature, so as to adjust the hydrophobicity of strawberry microsphere coating. The method of the invention can prepare strawberry composite microspheres without any emulsifier, stabilizer or catalyst, and without surface modification in one step. It has the characteristics of simple composition, simple operation process, short time-consuming and high yield of microspheres. At the same time, the polymerization reaction can be carried out without stirring, and the production cost and energy consumption are low, which is beneficial to the size of such microspheres. Chemical production.
【技术实现步骤摘要】
一种制备草莓型无机粒子-聚脲复合微球及其超疏水涂层的方法
本专利技术涉及一种制备草莓型微球超疏水材料的方法,尤其涉及一种通过沉淀聚合制备草莓型无机粒子-聚脲超疏水材料的方法,属于超疏水材料
技术介绍
当材料表面对水的接触角大于150°及滚动角小于10°时,称此材料具有超疏性。草莓型微球是指将若干个纳米粒子附着在一个尺寸较大的粒子表面形成的具有草莓型结构的复合微球。此类微球由于具有特殊的微纳二级结构及较高的比表面积等,在超疏水材料领域具有广泛的应用。目前公开报道的制备草莓型微球的方法主要包括乳液聚合、分散聚合、自组装及异相凝聚法等。CN107083180A公开了一种通过乳液聚合法制备了草莓型微球及其超疏水涂层的方法,先将单体、引发剂、氟硅烷、水、二氧化钛和乳化剂等超声分散均匀后通过紫外光引发单体聚合制备草莓型复合微球,随后将所得微球与疏水性树脂和助剂等共混并涂覆于基材表面制得了具有超疏水性能的涂层。CN103724558B先制备了表面含有氨基的无机粒子(36h),随后将其与烯烃单体共混并通过乳液聚合制备草莓型复合微球(>12h),最后用含氟化合物对复合微球进行表面改性(2~24h)制得具有草莓型结构的超疏水性无机-有机含氟微球。Percy等(参见Langmuir,2000年,16卷,6913-6920页)采用分散聚合法,将二氧化硅、4-乙烯基吡啶和反应介质共混后在60℃下聚合24h制备了草莓型复合微球。Song等(参见ColloidsandSurfacesA:Physicochem.Eng.Aspects,2015年,469卷,60-65页) ...
【技术保护点】
1.一种制备无机粒子‑聚脲复合微球的方法,包括步骤如下:将无机粒子、反应介质和二异氰酸酯化合物单体混合均匀,于20~80℃反应,即得无机粒子‑聚脲复合微球。
【技术特征摘要】
1.一种制备无机粒子-聚脲复合微球的方法,包括步骤如下:将无机粒子、反应介质和二异氰酸酯化合物单体混合均匀,于20~80℃反应,即得无机粒子-聚脲复合微球。2.根据权利要求1所述的制备无机粒子-聚脲复合微球的方法,其特征在于,所述的无机粒子为二氧化硅粒子、二氧化钛粒子、氧化铝粒子或四氧化三铁粒子;优选的,无机粒子的粒径为30~500nm,无机粒子的用量占二异氰酸酯化合物单体质量的5~200%。3.根据权利要求1所述的制备无机粒子-聚脲复合微球的方法,其特征在于,所述的反应介质为水与有机溶剂的混合物;优选的,所述的有机溶剂为乙腈、N,N′-二甲基甲酰胺、N,N′-二甲基乙酰胺或/和二甲基亚砜。4.根据权利要求3所述的制备无机粒子-聚脲复合微球的方法,其特征在于,反应介质中水的质量分数为10~40%,优选15~30%。5.根据权利要求3所述的制备无机粒子-聚脲复合微球的方法,其特征在于,所述的反应介质为N,N′-二甲基甲酰胺、N,N′-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的任意一种,与水、乙腈组成的三元体系;或者,所述的反应介质为水与乙腈组成的二元体系。6.根据权利要求1所述的制备无机粒子-聚脲复合微球的方法,其特征在于,所述的二异氰酸酯化合物单体为4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯;优选的,所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜绪宝,孔祥正,朱晓丽,李树生,
申请(专利权)人:济南大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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