一种超疏水氟改性高分子涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超疏水氟改性高分子涂层的制备方法，其原料成分为多异氰酸酯、多元醇、亲水扩链剂、六氟异丙醇、蓖麻油、多元胺扩链剂、中和剂和去离子水；本发明专利技术通过特定方法合成的氟改性高分子涂层使制得的涂层具有较好的疏水性能。本发明专利技术提供的方法制备工艺简单，并且环保无毒，成本低廉，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水氟改性高分子涂层的制备方法
本专利技术属于表面材料
，涉及一种超疏水氟改性高分子涂层的制备方法，具体涉及一种具有光热效应的超疏水氟改性高分子涂层的制备方法。
技术介绍
浸润性是材料表面性质的一个主要方面，是固体材料最重要的理化性质之一。由于超疏水表面与水滴的接触面积较小，水滴极易从表面滑落，因此超疏水表面不仅具有自洁功能，而且在微流器件、防电流传导、防腐、防雾、防霉、防粘附和防污等许多领域具有广泛的应用前景。研究表明，超疏水表面具有低表面能和高表面糙度，通过对化学组成与表面结构形态的调控可得到超疏水表面。目前制备超疏水表面的方法和途径主要有：化学刻蚀法、相分离法、电极沉积法、模板法、溶胶-凝胶法、等离子处理和自组装等，但是这些技术普遍存在步骤繁琐等缺陷，且大多数超疏水表面的制备过程中均涉及到使用较昂贵的低表面能物质，如硅烷的化合物来降低表面能，而且许多方法涉及到特殊的设备、苛刻的条件和较长的周期，难以实现大面积超疏水涂层的制备，在一定程度上限制了其实际应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提出一种超疏水氟改性高分子涂层的制备方法，该制备方法操作简单、成本低廉，制得的超疏水涂层具有较好的疏水性能。本专利技术所述的一种超疏水氟改性高分子涂层的制备方法，其特征在于：按照以下步骤进行：a)、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，依次加入多元醇A、多元醇B和2,4-二乙基-1,5-戊二醇，加热升温至105～110℃进行真空脱水1.5～2.0h；b)、降温至60～70℃加入多异氰酸酯和亲水扩链剂，然后滴加二月桂酸二丁基锡，升温至80～82℃保温反应2.0～2.5h，降温至70℃，加入有机溶剂调节粘度，再滴加有机氟改性剂，继续反应1～2.0h，将温度降至40℃以下；c)、缓慢滴加中和剂，搅拌反应10～20min后，加入去离子水，继续搅拌15～30min，然后加入多元胺扩链剂、分散剂、成膜助剂、消泡剂、纳米二氧化锆，搅拌反应0.5～1.0h，真空下脱除溶剂，降温至室温，出料，得所述的超疏水氟改性高分子涂层；其中，按重量份计，原料的组分如下：其中，优选的，所述多元醇A为分子量600～3000的聚己内酯二醇。优选的，所述多元醇B为分子量2500-3500的聚醚二元醇。优选的，所述亲水扩链剂为二羟甲基丁酸。优选的，所述有机溶剂为二氧六环与四氢呋喃按1：1体积比混合的混合液体。优选的，所述多元胺扩链剂为异佛尔酮二胺。优选的，所述中和剂为二甲基乙醇胺。优选的，所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。优选的，所述有机氟改性剂为全氟乙基乙醇。优选的，所述分散剂为萘磺酸甲醛缩合物钠盐，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷或C8-10脂肪醇类，所述成膜助剂为丙二醇丁醚。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：(1)本专利技术通过特定方法合成的氟改性高分子涂层降低了涂层的表面能和改善了微纳结构，从而使制得的超疏水涂层具有较好的疏水性能，实验数据表明，采用本专利技术的方法合成的超疏水涂层与水的接触角在150°以上；(2)本专利技术提供的制备超疏水涂层的方法，使用时涂覆或喷涂的方法即可，与传统的超疏水涂层的制备方法相比，制备工艺简单，无需使用特殊设备，成本低廉，适合工业化生产。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步说明。除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下，本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考，且其等价的同族专利也引入作为参考，特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有说明，否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质(如分子量，熔体指数等)是100至1000，意味着明确列举了所有的单个数值，例如100，101,102等，以及所有的子范围，例如100到166,155到170,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1，1.5等)的范围，则适当地将1个单位看作0.0001，0.001，0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1.这些仅仅是想要表达的内容的具体示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。实施例1：一种超疏水氟改性高分子涂层的制备方法，按照以下步骤进行：a)、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，依次加入35.0份多元醇A、50.0份多元醇B和0.5份2,4-二乙基-1,5-戊二醇，加热升温至105℃进行真空脱水2.0h；其中，所述多元醇A为分子量600～3000的聚己内酯二醇，所述多元醇B为分子量2500-3500的聚醚二元醇。b)、降温至60℃加入15.0份甲苯二异氰酸酯和4.5份二羟甲基丁酸，然后滴加二月桂酸二丁基锡0.05份，升温至80℃保温反应2.0h，降温至70℃，加入50.0份有机溶剂调节粘度，再滴加2.5份全氟乙基乙醇，继续反应1h，将温度降至40℃以下；其中，所述有机溶剂为二氧六环与四氢呋喃按1：1体积比混合的混合液体。c)、缓慢滴加2.0份二甲基乙醇胺，搅拌反应10min后，加入45.0份去离子水，继续搅拌15min，然后加入2.5份异佛尔酮二胺、1.0份萘磺酸甲醛缩合物钠盐、1.0份丙二醇丁醚、0.1份聚二甲基硅氧烷、3份纳米二氧化锆，搅拌反应0.5h，真空下脱除溶剂，降温至室温，出料，得所述的超疏水氟改性高分子涂层。实施例2：一种超疏水氟改性高分子涂层的制备方法，按照以下步骤进行：a)、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，依次加入50.0份多元醇A、70.0份多元醇B和1.5份2,4-二乙基-1,5-戊二醇，加热升温至110℃进行真空脱水1.5h；其中，所述多元醇A为分子量600～3000的聚己内酯二醇，所述多元醇B为分子量2500-3500的聚醚二元醇。b)、降温至70℃加入20.0份甲苯二异氰酸酯和8.5份二羟甲基丁酸，然后滴加二月桂酸二丁基锡0.15份，升温至82℃保温反应2.5h，降温至70℃，加入85.0份有机溶剂调节粘度，再滴加4.0份全氟乙基乙醇，继续反应2.0h，将温度降至40℃以下；其中，所述有机溶剂为二氧六环与四氢呋喃按1：1体积比混合的混合液体。c)、缓慢滴加5.0份二甲基乙醇胺，搅拌反应20min后，加入80.0份去离子水，继续搅拌30min，然后加入4.0份异佛尔酮二胺、1.5份萘磺酸甲醛缩合物钠盐、1.5份丙二醇丁醚、0.5份聚二甲基硅氧烷、5份纳米二氧化锆，搅拌反应1.0h，真空下脱除溶剂，降温至室温，出料，得所述的超疏水氟改性高分子涂层。实施例3：一种超疏水氟改性高分子涂层的制备方法，按照以下步骤进行：a)、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，依次加入40本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超疏水氟改性高分子涂层的制备方法，其特征在于：按照以下步骤进行：a)、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，依次加入多元醇A、多元醇B和2,4‑二乙基‑1,5‑戊二醇，加热升温至105～110℃进行真空脱水1.5～2.0h；b)、降温至60～70℃加入多异氰酸酯和亲水扩链剂，然后滴加二月桂酸二丁基锡，升温至80～82℃保温反应2.0～2.5h，降温至70℃，加入有机溶剂调节粘度，再滴加有机氟改性剂，继续反应1～2.0h，将温度降至40℃以下；c)、缓慢滴加中和剂，搅拌反应10～20min后，加入去离子水，继续搅拌15～30min，然后加入多元胺扩链剂、分散剂、成膜助剂、消泡剂、纳米二氧化锆，搅拌反应0.5～1.0h，真空下脱除溶剂，降温至室温，出料，得所述的超疏水氟改性高分子涂层；其中，按重量份计，原料的组分如下：

【技术特征摘要】
1.一种超疏水氟改性高分子涂层的制备方法，其特征在于：按照以下步骤进行：a)、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，依次加入多元醇A、多元醇B和2,4-二乙基-1,5-戊二醇，加热升温至105～110℃进行真空脱水1.5～2.0h；b)、降温至60～70℃加入多异氰酸酯和亲水扩链剂，然后滴加二月桂酸二丁基锡，升温至80～82℃保温反应2.0～2.5h，降温至70℃，加入有机溶剂调节粘度，再滴加有机氟改性剂，继续反应1～2.0h，将温度降至40℃以下；c)、缓慢滴加中和剂，搅拌反应10～20min后，加入去离子水，继续搅拌15～30min，然后加入多元胺扩链剂、分散剂、成膜助剂、消泡剂、纳米二氧化锆，搅拌反应0.5～1.0h，真空下脱除溶剂，降温至室温，出料，得所述的超疏水氟改性高分子涂层；其中，按重量份计，原料的组分如下：2.根据权利要求1所述的一种超疏水氟改性高分子涂层的制备方法，其特征在于：所述多元醇A为分子量600～3000的聚己内酯二醇。3.根据权利要求1所述的一种超疏水氟改性高分子涂层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆晓东，
申请(专利权)人：荆晓东，
类型：发明
国别省市：山东,37