一种超疏水涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超疏水涂层及其制备方法，其按照以下步骤进行：步骤一、称取1‑3g疏水性二氧化硅，溶解于30‑50ml无水乙醇中，再加入1‑20ul六烷基三甲氧基硅烷和N滴纯净水，进行水浴加热20‑40分钟；步骤二、称取8‑10g环氧树脂a组分，2‑4g环氧树脂b组分，熟化处理10‑30分钟；步骤三、将步骤一得到改性的二氧化硅和步骤得到的环氧树脂喷涂在玻璃片上面。本发明专利技术的有益效果为：采用溶胶‑凝胶法来制取超疏水涂层，具有成本低、环境友好、无氟、适合大规模应用的优点；喷涂过程中可分别将二氧化硅和环氧树脂喷涂，也可以混合后进行喷涂，使用灵活。

A superhydrophobic coating and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水涂层及其制备方法
本专利技术涉及一种超疏水涂层及其制备方法，属于超疏水涂层

技术介绍
超疏水表面一般指与水的静态接触角大于150°，滑动角小于10°的表面。超疏水表面一般具有超疏水、自清洁和防腐蚀等特性，使其在工农业生产中具有较大的应用潜力。例如，透明的超疏水涂层应用于太阳能电池板面上,在雨水的洗刷下，表面灰尘容易被水滴带走，并且可以防止积雪的覆盖从而降低太阳能板的光转化率；应用于生活用品表面，可抗菌自清洁等。此外，超疏水表面在防腐蚀材料、油水分离等诸多方面均有广泛应用。因此，研究和开发超疏水表面涂层，对加深超疏水材料特性认识、提高材料性能和拓宽材料应用范围都具有非常重要的意义。经过大量的科学研究发现固体表面的疏水特性是由固体表面化学组成和固体表面微观结构2个方面决定的。衡量固体表面疏水性的3个重要参数是接触角、表面张力和表面自由能。使涂层保持较好疏水性的关键是如何把降低表面张力和形成显微结构结合起来。溶胶－凝胶法(Sol-gel法)是指用含有高化学活性组分的化合物作为前驱物，在酸或碱条件下进行水解产生活性的羟基，经过水解缩合反应形成溶胶，随着水解缩合反应的进行，溶胶的粘度进一步增加，最后形成凝胶，经过陈化、干燥成为干凝胶。当把溶剂去除后，有时会留下一些微纳米孔，这些孔结构赋予了材料一些性能，如超疏水性。曲爱兰等通过制备不同粒径和形状的SiO2粒子，构成了符合Cassie模型的非均相界面模型，使得水滴与涂膜表面接触时能够形成较小的粗糙度因子与高的空气捕捉率，然后利用氟硅烷的表面自组装功能制备得到了具有仿生类“荷叶效应”的超疏水膜，两者共同作用赋予了涂膜超疏水性能。测得水的静态接触角达到(174.2±2)°，接触角滞后几乎接近0°。郭志光等采用溶胶－凝胶法与自组装技术相结合在硅片表面制备了具有一定表面粗糙度的薄膜，再经全氟辛基三氯甲硅烷化学修饰后制备出了具有超疏水性能的薄膜，水滴与膜表面的接触角为155°～157°，滚动角小于5°。目前,制备一种粗糙的表面再降低其表面能是一种常见的方法。但是超疏水涂层成本高、环境不友好、不适合大规模应用，并且降低表面能的含氟药品对人体有害。致力于制备成本低、环境友好型、无氟、适合大规模应用的超疏水涂层是当前的热门研究方向。本专利技术将利用溶胶-凝胶法制备一种成本低、环境友好、无氟、适合大规模应用的超疏水涂层。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种超疏水涂层及其制备方法，该超疏水涂层具有成本低、环保无氟等有点。本专利技术通过下述方案实现：一种超疏水涂层及其制备方法，其按照以下步骤进行：步骤一、对二氧化硅进行改性；步骤二、对环氧树脂进行熟化；步骤三、将步骤一得到改性的二氧化硅和步骤得到的环氧树脂喷涂在玻璃片上面。一种超疏水涂层及其制备方法，其按照以下步骤进行：步骤一、将疏水性二氧化硅，溶解于无水乙醇中，再加入六烷基三甲氧基硅烷和纯净水，进行水浴加热；步骤二、将环氧树脂a组分和环氧树脂b组分进行熟化处理；步骤三、将步骤一得到改性的二氧化硅和步骤得到的环氧树脂喷涂在玻璃片上面。一种超疏水涂层及其制备方法，其按照以下步骤进行：步骤一、称取1-3g疏水性二氧化硅，溶解于30-50ml无水乙醇中，再加入1-20ul六烷基三甲氧基硅烷和N滴纯净水，进行水浴加热20-40分钟；步骤二、称取8-10g环氧树脂a组分，2-4g环氧树脂b组分，熟化处理10-30分钟；步骤三、将步骤一得到改性的二氧化硅和步骤得到的环氧树脂喷涂在玻璃片上面。所述步骤一中滴入的纯净水为1-10滴。所述步骤三中先将步骤二得到的环氧树脂喷涂在玻璃片上面，再把步骤一得到改性后的二氧化硅喷涂在环氧树脂上面。所述步骤三中将步骤一得到改性的二氧化硅和步骤得到的环氧树脂混合后喷涂在玻璃片上面。在所述步骤三后干燥得到超疏水薄膜。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术采用溶胶-凝胶法来制取超疏水涂层，具有成本低、环境友好、无氟、适合大规模应用的优点；2、本专利技术在喷涂过程中可分别将二氧化硅和环氧树脂喷涂，也可以混合后进行喷涂，使用灵活。具体实施方式下面对本专利技术进一步说明，但本专利技术保护范围不局限所述内容。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。实施例1：一种超疏水涂层及其制备方法，其按照以下步骤进行：步骤一、称取1g疏水性二氧化硅，溶解于40ml无水乙醇中，再加入10ul六烷基三甲氧基硅烷和5滴纯净水，进行水浴加热30分钟；步骤二、称取9g环氧树脂a组分，3g环氧树脂b组分，熟化处理10分钟；步骤三、将步骤二得到的环氧树脂喷涂在玻璃片上面，再把步骤一得到改性后的二氧化硅喷涂在环氧树脂上面，干燥得到超疏水薄膜。实施例2：一种超疏水涂层及其制备方法，其按照以下步骤进行：步骤一、称取1g疏水性二氧化硅，溶解于30ml无水乙醇中，再加入1ul六烷基三甲氧基硅烷和1滴纯净水，进行水浴加热20分钟；步骤二、称取8g环氧树脂a组分，2g环氧树脂b组分，熟化处理10分钟；步骤三、将步骤二得到的环氧树脂喷涂在玻璃片上面，再把步骤一得到改性后的二氧化硅喷涂在环氧树脂上面，干燥得到超疏水薄膜。实施例3：一种超疏水涂层及其制备方法，其按照以下步骤进行：步骤一、称取13g疏水性二氧化硅，溶解于50ml无水乙醇中，再加入20ul六烷基三甲氧基硅烷和10滴纯净水，进行水浴加热40分钟；步骤二、称取10g环氧树脂a组分，4g环氧树脂b组分，熟化处理30分钟；步骤三、将步骤二得到的环氧树脂喷涂在玻璃片上面，再把步骤一得到改性后的二氧化硅喷涂在环氧树脂上面，干燥得到超疏水薄膜。实施例4：一种超疏水涂层及其制备方法，其按照以下步骤进行：步骤一、称取2g疏水性二氧化硅，溶解于40ml无水乙醇中，再加入15ul六烷基三甲氧基硅烷和4滴纯净水，进行水浴加热30分钟；步骤二、称取9g环氧树脂a组分，3g环氧树脂b组分，熟化处理20分钟；步骤三、将步骤二得到的环氧树脂喷涂在玻璃片上面，再把步骤一得到改性后的二氧化硅喷涂在环氧树脂上面，干燥得到超疏水薄膜。实施例5：一种超疏水涂层及其制备方法，其按照以下步骤进行：步骤一、称取1g疏水性二氧化硅，溶解于40ml无水乙醇中，再加入10ul六烷基三甲氧基硅烷和5滴纯净水，进行水浴加热30分钟；步骤二、称取9g环氧树脂a组分，3g环氧树脂b组分，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超疏水涂层及其制备方法，其特征在于：其按照以下步骤进行：/n步骤一、对二氧化硅进行改性；/n步骤二、对环氧树脂进行熟化；/n步骤三、将步骤一得到改性的二氧化硅和步骤得到的环氧树脂喷涂在玻璃片上面。/n

【技术特征摘要】
1.一种超疏水涂层及其制备方法，其特征在于：其按照以下步骤进行：
步骤一、对二氧化硅进行改性；
步骤二、对环氧树脂进行熟化；
步骤三、将步骤一得到改性的二氧化硅和步骤得到的环氧树脂喷涂在玻璃片上面。


2.根据权利要求1所述的一种超疏水涂层的制备方法，其特征在于：其按照以下步骤进行：
步骤一、将疏水性二氧化硅，溶解于无水乙醇中，再加入六烷基三甲氧基硅烷和纯净水，进行水浴加热；
步骤二、将环氧树脂a组分和环氧树脂b组分进行熟化处理；
步骤三、将步骤一得到改性的二氧化硅和步骤得到的环氧树脂喷涂在玻璃片上面。


3.根据权利要求2所述的一种超疏水涂层的制备方法，其特征在于：其按照以下步骤进行：
步骤一、称取1-3g疏水性二氧化硅，溶解于30-50ml无水乙醇中，再加入1-20ul六烷基三甲氧基硅烷和N滴纯净水，进行水浴加热20-40分钟；
步骤二、称...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长全，厉子昂，谢宇，王琛，凌云，
申请(专利权)人：江苏理工学院，南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32