一种耐磨超疏水薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨超疏水薄膜的制备方法，首先通过电沉积技术在金属基体上制备一层机械强度高、结合力好，且具有高度多孔结构的SiO2薄膜，然后通过电泳技术，将经过表面修饰的超疏水性纳米SiO2粉末填充在上述SiO2薄膜的孔道中，从而制备得到具有优异耐磨性能的超疏水薄膜。所述的超疏水性纳米SiO2粉末由纳米级SiO2粉末和长链有机硅烷如十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷或含氯、氟等疏水性硅烷，如十八烷基三氯硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷等，在碱性条件下发生接枝改性制得。本发明专利技术提供的上述制备超疏水薄膜的方法操作简单、成本较低、条件温和，有望大规模应用于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐磨超疏水薄膜的温和制备，尤其涉及一种耐磨超疏水二氧化硅薄膜的制备方法。
技术介绍
超疏水材料，是指接触角大于150°，滚动角小于10°的一种特殊材料。近年来，利用其特殊的“不沾水”特性，超疏水材料已经在很多方面得到广泛应用，如表面自清洁、表面防冻、金属防护等领域。然而，采用常规方法制备所得的超疏水薄膜材料多数存在机械性能不佳、耐磨性不好等缺点，很大程度上限制其实际应用。目前通过两种基本方法制备具有良好耐磨性能的超疏水表面。一是采用柔性材料(如织物、棉花等)作为基体可显著提高其表面构筑的超疏水表面的耐磨性能(Adv.Mater.,2012,24,2409.)；二是在硬质材料表面采用刻蚀减薄的方法制备得到与基体材料具有相同耐磨性能的超疏水表面(J.Mater.Chem.A,2016,4,3406)。然而，上述第一种方法存在耐热性能有限的缺点，第二种方法由于是一种有损技术，对基体造成破坏。
技术实现思路
本专利技术针对先前耐磨性超疏水表面制备中存在的上述问题，提出以机械强度高、结合力好，且具有高度多孔结构的电沉积SiO2薄膜为基体骨架，进而通过电泳技术将超疏水的纳米SiO2粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)金属基体经砂纸打磨至600目后，在乙醇中超声10分钟后取出，经自来水、去离子水清洗烘干后放入60℃恒温干燥箱内待用；2)量取乙醇50mL，0.2M NaNO3 50mL，混合后，加入正硅酸四乙酯5mL，溶液的pH调节在4.5，磁力搅拌12h后备用。3)采用三电极体系在金属基体上电沉积一层多孔结构的SiO2薄膜，其中工作电极为金属基体，Pt片、Ag/AgCl(饱和KCl)电极分别作为对电极和参比电极，施加的电位为‑1.0V～‑2.0V，电沉积时间为200～600s；3)称取2g纳米级SiO2粉末分散在100mL pH＝8的氨水溶液中，磁...

【技术特征摘要】
1.一种耐磨超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)金属基体经砂纸打磨至600目后，在乙醇中超声10分钟后取出，经自来水、去离子水清洗烘干后放入60℃恒温干燥箱内待用；2)量取乙醇50mL，0.2MNaNO350mL，混合后，加入正硅酸四乙酯5mL，溶液的pH调节在4.5，磁力搅拌12h后备用。3)采用三电极体系在金属基体上电沉积一层多孔结构的SiO2薄膜，其中工作电极为金属基体，Pt片、Ag/AgCl(饱和KCl)电极分别作为对电极和参比电极，施加的电位为-1.0V～-2.0V，电沉积时间为200～600s；3)称取2g纳米级SiO2粉末分散在100mLpH＝8的氨水溶液中，磁力搅拌1h后备用；在另一容器中加入5mL疏水性长链硅烷分散在100mL乙醇中，磁力搅拌1h后备用，将后一溶液逐滴加入到前一溶液中，磁力搅拌6小时后形成均一的悬浊液，陈化4小时后，离心分离，得到的白色粉末在60℃烘箱中干燥，得到超疏水SiO2粉末；4)称取质量分...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡吉明，张雪芬，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33