一种超疏水结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种超疏水结构及其制备方法，该超疏水结构包括基板；位于基板上方的紧固涂层；以及由超疏水涂料制成并且位于紧固涂层上方的超疏水涂层。该超疏水结构的形成方法包括用溶剂擦洗基板；在基板上方形成紧固涂层；以及在紧固涂层上形成超疏水涂层。该方法有效的提高了该超疏水涂层附着力、耐磨性和耐冲击性，并且工艺简单，能够大面积推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水结构及其制备方法
本专利技术涉及一种超疏水结构，更具体地，涉及一种超疏水结构及其制备方法。
技术介绍
超疏水涂层由于其在自清洁领域表现出的优异的性质得到了广泛的关注，对超疏水涂层的研究也取得了很多成果。目前，制备超疏水涂层的方法有两种：一种是在低表面能材料表面构造微米纳米结构，另一种是在具有微米纳米结构的表面修饰低表面能物质。但是这两种方法都存在工艺流程复杂、表面微结构容易遭到破坏等不利问题。同时，使用的超疏水涂料的制备方法较复杂、所需设备较为昂贵、需要耗费大量的人力物力等。此外，现有的超疏水涂层大都存在耐候性和耐磨性差、使用寿命短等问题，这些问题的存在都严重制约了超疏水涂层的推广应用。现有的方法一般是利用强度较大的树脂或是使用交联剂将基体树脂交联的方法来提高涂层强度。但是通过这些方法制备的超疏水涂层强度依然不高，不具备大量推广应用的条件。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种超疏水结构，该结构利用紧固涂层制备了一种提高各种金属材料、无机非金属材料、高分子材料(塑料、橡胶、纤维)等表面超疏水性能的超疏水涂层；同时，该超疏水结构通过对紧固涂层的增强进一步提高了该超疏水涂层的强度，并且增强了现有的超疏水涂层的附着力、耐磨性及耐冲击性等。本专利技术提供了一种疏水结构，包括：基板；紧固涂层，位于基板上方；以及疏水涂层，由疏水涂料制成并且位于紧固涂层上方。在上述疏水结构中，疏水结构为水接触角＞150°的超疏水结构。在上述疏水结构中，紧固涂层包括用稀释剂稀释1～2倍的紧固涂层浆料。在上述疏水结构中，稀释剂为乙酸乙酯或甲苯。在上述疏水结构中，紧固涂层浆料为环氧树脂胶或酚醛树脂胶。在上述疏水结构中，紧固涂层包括双面胶、有机高温胶和无机高温胶的一种或多种。在上述疏水结构中，有机高温胶包括有机硅胶、酚醛树脂胶、脲醛树脂胶和环氧树脂胶的一种或多种。在上述疏水结构中，无机高温胶包括ZS～1071耐高温无机粘合剂。在上述疏水结构中，疏水涂料为水接触角＞150°的超疏水涂料，超疏水涂料为纳米粒子超疏水涂料、氟硅烷疏水改性的TiO2超疏水涂料或WNS。在上述疏水结构中，纳米粒子超疏水涂料包括：氧化钛粒子、二氧化硅粒子、硅烷偶联剂和无水乙醇，其中，氧化钛粒子与二氧化硅粒子的质量比为0:1～1:10；硅烷偶联剂与二氧化硅粒子的质量比为1:50～1:100；以及氧化钛粒子和二氧化硅粒子的总质量与无水乙醇的质量比为1:10～1:100。在上述疏水结构中，硅烷偶联剂为疏水性硅烷偶联剂。在上述疏水结构中，氧化钛粒子为微米粒子，二氧化硅粒子为纳米粒子。本专利技术还提供了一种制备疏水结构的方法，包括以下步骤：用溶剂擦洗基板；在基板上方形成紧固涂层；以及在紧固涂层上形成疏水涂层。在上述方法中，溶剂为无水乙醇。在上述方法中，形成紧固涂层包括：用稀释剂稀释紧固涂层浆料，得到混合溶液；以及将混合溶液涂抹到基板的表面上，形成紧固涂层。在上述方法中，形成疏水涂层包括：在紧固涂层还没固化之前，将疏水涂料喷涂到紧固涂层的表面上；以及在疏水涂料固化之后，得到疏水涂层。在上述方法中，形成紧固涂层包括：在基板的表面粘贴或涂抹紧固涂层。在上述方法中，形成疏水涂层包括：将疏水涂料喷涂到紧固涂层的表面上；以及在疏水涂料固化之后，得到疏水涂层。在上述方法中，形成疏水涂层包括：在紧固涂层还没固化之前，将疏水涂料喷涂到紧固涂层的表面上；以及在疏水涂料固化之后，得到疏水涂层。在上述方法中，形成疏水涂层包括：用稀释剂稀释紧固涂层浆料，得到混合溶液；将混合溶液涂抹到基板的表面上，形成胶面；在混合溶液还没固化之前，将疏水涂料喷涂到胶面上；以及在疏水涂料固化之后，得到疏水涂层。本专利技术通过运用紧固涂层制备成提高各种金属材料、无机非金属材料、高分子材料(塑料、橡胶、纤维)等表面超疏水性能的超疏水结构。并且通过对紧固涂层的改进，增强了该超疏水结构中超疏水涂层的强度，大大的提高了超疏水涂层的附着力、耐磨性和耐冲击性；同时通过对超疏水结构加上一层紧固涂层，进一步增强了超疏水涂层的附着力、耐磨性和耐冲击性。同时，工艺简单易行，并且可以应用于现有的超疏水涂料，具备大量推广应用的条件。附图说明图1是纳米粒子超疏水结构示意图；1-基板，2-紧固涂层，3-纳米粒子超疏水涂层。图2是FAS-TiO2超疏水结构；1-基板，2’-紧固涂层，3’-FAS-TiO2超疏水涂层。图3是WNS超疏水结构；1-基板，2”-紧固涂层，3”-WNS超疏水涂层。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。针对现有的超疏水涂层制备工艺复杂，以及制备的超疏水涂层强度较差等问题，本专利技术提供了一种制备工艺简单、性能优异的超疏水结构，并且该超疏水结构增强了超疏水涂层的强度，使得其中的超疏水涂层具有高附着力、好的耐磨性和耐冲击性。本专利技术提供了一种水接触角＞150°的超疏水结构，该超疏水结构包括：基板；紧固涂层，位于基板上方的紧固涂层；以及由超疏水涂料制成并且位于紧固涂层上方的超疏水涂层；其中，超疏水涂料为纳米粒子超疏水涂料、氟硅烷疏水改性的TiO2(FAS-TiO2)超疏水涂料或WNS；纳米粒子超疏水涂料包括氧化钛微米粒子、二氧化硅纳米粒子、疏水性硅烷偶联剂和无水乙醇，其中，氧化钛粒子与二氧化硅粒子的质量比为0:1～1:10；硅烷偶联剂与二氧化硅粒子的质量比为1:50～1:100；以及氧化钛粒子和二氧化硅粒子的总质量与无水乙醇的质量比为1:10～1:100。本专利技术还提供了一种制备该超疏水结构的方法，该方法包括以下步骤：用无水乙醇擦洗基板至表面洁净；待表面干洁后，用稀释剂稀释紧固涂层浆料1～2倍，得到混合溶液；将混合溶液涂抹到基板的表面上，形成紧固涂层；在混合溶液还没完全固化之前，将超疏水涂料喷涂到紧固涂层的表面上；以及在紧固涂层和超疏水涂层完全固化之后，得到超疏水结构；其中，紧固涂层浆料包括环氧树脂胶和酚醛树脂胶中的一种；稀释剂包括乙酸乙酯和甲苯中的一种。本专利技术还提供了一种制备该超疏水结构的方法，包括以下步骤：用无水乙醇擦洗基板至表面洁净；待表面干洁后，在基板的表面粘贴或涂抹紧固涂层；在紧固涂层还没完全固化之前，将超疏水涂料喷涂到紧固涂层上；在紧固涂层和超疏水涂层完全固化之后，得到超疏水结构；其中，紧固涂层包括双面胶、有机高温胶和无机高温胶的一种或多种；有机高温胶包括有机硅胶、酚醛树脂胶、脲醛树脂胶和环氧树脂胶的一种或多种；无机高温胶包括ZS～1071耐高温无机粘合剂。本专利技术还提供了一种制备该超疏水结构的方法，包括以下步骤：用无水乙醇擦洗基板至表面洁净；待表面干洁后，用稀释剂稀释紧固涂层浆料1～2倍，得到混合溶液；将混合溶液涂抹到基板的表面，并且涂抹一层或多层，形成胶面；在混合溶液还没完全固化之前，将超疏水涂料喷涂到胶面上；以及在紧固涂层和超疏水涂层完全固化之后，得到超疏水结构。实施例一制备纳米粒子超疏水涂料：将1:10的二氧化硅粒子和无水乙醇800r/min搅拌10min；以硅烷偶联剂：二氧化硅粒子为1:50的比例加入硅烷偶联剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种疏水结构，其特征在于，包括：基板；紧固涂层，位于所述基板上方；以及疏水涂层，由疏水涂料制成并且位于所述紧固涂层上方。

【技术特征摘要】
1.一种疏水结构，其特征在于，包括：基板；紧固涂层，位于所述基板上方；以及疏水涂层，由疏水涂料制成并且位于所述紧固涂层上方。2.根据权利要求1所述的疏水结构，其特征在于，所述疏水结构为水接触角＞150°的超疏水结构。3.根据权利要求1所述的疏水结构，其特征在于，所述紧固涂层包括用稀释剂稀释1～2倍的紧固涂层浆料。4.根据权利要求3所述的疏水结构，其特征在于，所述稀释剂为乙酸乙酯或甲苯。5.根据权利要求4所述的疏水结构，其特征在于，所述紧固涂层浆料为环氧树脂胶或酚醛树脂胶。6.根据权利要求1所述的疏水结构，其特征在于，所述紧固涂层包括双面胶、有机高温胶和无机高温胶的一种或多种。7.根据权利要求6所述的疏水结构，所述有机高温胶包括有机硅胶、酚醛树脂胶、脲醛树脂胶和环氧树脂胶的一种或多种。8.根据权利要求6所述的疏水结构，所述无机高温胶包括ZS～1071耐高温无机粘合剂。9.根据权利要求1所述的疏水结构，其特征在于，所述疏水涂料为水接触角＞150°的超疏水涂料，所述超疏水涂料为纳米粒子超疏水涂料、氟硅烷疏水改性的TiO2超疏水涂料或WNS。10.根据权利要求9所述的疏水结构，其特征在于，所述纳米粒子超疏水涂料包括：氧化钛粒子、二氧化硅粒子、硅烷偶联剂和无水乙醇，其中，所述氧化钛粒子与所述二氧化硅粒子的质量比为0:1～1:10；所述硅烷偶联剂与所述二氧化硅粒子的质量比为1:50～1:100；以及所述氧化钛粒子和所述二氧化硅粒子的总质量与所述无水乙醇的质量比为1:10～1:100。11.根据权利要求10所述的疏水结构，其特征在于，所述硅烷偶联剂为疏水...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：洛阳尖端技术研究院，洛阳尖端装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41