【技术实现步骤摘要】
一种基于二茂铁金属有机框架的光热超疏水多功能涂层制备方法
[0001]本专利技术属于涂层
,具体为一种基于二茂铁金属有机框架的光热超疏水多功能涂层制备方法。
技术介绍
[0002]在高寒地区以及国内南方山区冬季,电缆线路、道路、飞机等基础设施和机械设备表面极易出现结冰现象,可能导致严重的经济损失甚至安全事故。传统的除冰方法如机械除冰、电热除冰及化学除冰等,具有效率低、能耗高、环境不友好等缺点,且这些方法实施于结冰后,往往会对结冰表面造成损伤。因此,发展一种结合超疏水被动属性和光热主动除冰的多功能涂层,对于维持设备在高寒地区的运行具有重大意义,是众多科研工作者的目标。
[0003]受“荷叶效应”启发的超疏水表面目前已成为被动防冰的主要研究方向。由于超疏水表面优异的拒液性,被广泛应用于自清洁、防腐及防结冰等领域。液滴在表面反弹,减少了液滴在表面停留和结冰的机会;同时由于超疏水表面的微纳结构中的空气袋,减少了液固接触面积,从而延缓了冻结时间。适用于大面积制造的超疏水涂层无疑是制备超疏水防冰表面的理想选择,相较于价格昂贵、受限较多的光刻、激光刻蚀等表面微纳加工技术,采用喷涂等物理沉积方法制备超疏水涂层具有简易可行、低成本和可扩展的制造潜力等优势。
[0004]纳米材料如炭材料(石墨烯、碳纳米管)、氧化物(二氧化硅、二氧化钛)等由于其尺寸效应及功能性被用于制备多功能超疏水涂层。将光热纳米材料与涂料复合制备超疏水涂层用于被动防冰及主动除冰成为众多科研工作者的研究热点。然而,目前的光热超疏水涂层存在以下问题: ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于二茂铁金属有机框架的光热超疏水多功能涂层制备方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:通过水热法合成二茂铁金属有机框架Zr
‑
FDC MOFs纳米材料;步骤2:对步骤1得到的Zr
‑
FDC MOFs纳米材料,以及无机纳米颗粒进行氟硅烷接枝;步骤3:将步骤2得到的氟化改性后的Zr
‑
FDC MOFs纳米材料和氟化改性后的无机纳米材料分散在有机溶剂中得到纳米材料分散溶液,将环氧树脂分散在有机溶剂中得到环氧树脂分散溶液,随后向环氧树脂分散液中加入固化剂继续分散,待树脂溶液充分分散后加入纳米材料分散液进一步混合均匀,得到待喷涂涂料;将待喷涂涂料喷涂在预处理后的基材表面,烘干固化后得到基于二茂铁金属有机框架的光热超疏水多功能涂层。2.根据权利要求1所述一种基于二茂铁金属有机框架的光热超疏水多功能涂层制备方法,其特征在于:无机纳米颗粒为SiO2纳米颗粒,步骤3中氟化改性后的Zr
‑
FDC MOFs纳米材料和氟化改性后的SiO2纳米材料质量为3:2。3.根据权利要求2所述一种基于二茂铁金属有机框架的光热超疏水多功能涂层制备方法,其特征在于:步骤3中,采用的固化剂为聚醚胺D
‑
400,环氧树脂为双酚A环氧树脂E
‑
44型,双酚A环氧树脂E
‑
44型和聚醚胺D
‑
400质量比为2:1,固化剂聚醚胺的柔性醚键使得所制备的涂层可在一定曲率形状的工件上涂敷。4.根据权利要求1或2所述一种基于二茂铁金属有机框架的光热超疏水多功能涂层制备方法,其特征在于:步骤3中对基材进行喷涂前预处理包括:若基材为金属基材,则进行砂纸打磨;若基材为玻璃片、硅片或PET基材,则对基材进行超声清洗;对打磨或超声清洗后的基材进行氧等离子体处理,提高基材表面能,增大涂层界面结合强度。5.根据权利要求2所述一种基于二茂铁金属有机框架的光热超疏水多功能涂层制备方法,其特征在于:步骤1中,通过水热法合成二茂铁金属有机框架Zr
‑
FDC MOFs纳米材料的步骤为:步骤1.1:将氯化锆、二茂铁二甲酸和冰醋酸溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺DMF溶液;步骤1.2:将步骤1.1得到的混合溶液进行超声分散,使反应物混合均匀;步骤1.3:将经过步骤1.2充分分散后的溶液转移至聚四氟乙烯内...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘建喜,柯诚,房一帆,刘维民,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。