一种具有良好机械稳定性超疏水材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有良好机械稳定性超疏水材料的制备方法，使用该方法可以制备出耐一定机械摩擦的超疏水材料。该制备方法步骤如下：首先将树脂A、树脂B、树脂C溶于具有溶液A和溶液B的混合液A中，常温搅拌，得到原料A；随后将疏水二氧化硅粒子、助剂A和助剂B溶于溶液B中，超声，得到原料B；然后将原料A滚涂在金属围蔽板上，待表面稍干后，将原料B滚涂在上述金属围蔽板的涂有原料A的表面，再放入鼓风干燥箱中干燥，冷却后即得具有良好机械稳定性的超疏水材料。与现有技术相比，本发明专利技术所制备的超疏水材料不仅具有超疏水性能，而且还具有良好的机械稳定性；制备工艺简单，有望实现大规模的工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种具有良好机械稳定性超疏水材料的制备方法
本专利技术涉及疏水材料
，尤其涉及一种具有良好机械稳定性超疏水材料的制备方法。
技术介绍
超疏水材料是指其表面与水的接触角大于150°、滚动角小于10°的一类特殊材料，由于其具有优异的性能(如拒水，防污等)，超疏水材料在人们日常生活及工业中有着广泛的应用，如自清洁、油水分离、防腐蚀、防污等。通常，材料中构建超疏水表面可以通过以下两种方式实现：一是利用有机硅烷或者氟树脂等低表面能物质修饰粗糙表面，二是在疏水表面构造一定的粗糙度。当前，已经有很多关于超疏水材料制备的报道，如Chen等通过丙烯酸共聚物与有机硅的聚合反应制备出了水溶性的无机-有机复合超疏水膜，然后将其喷涂到基材上，经过80℃固化12h后制得超疏水材料[JournalofMaterialsChemistryA,2017,5(20):9882-9890]。Wang等采用550℃热处理聚硅氧烷溶液，获得纳米级多孔粗糙超疏水表面[AcsApplMaterInterfaces,2014,5(13):10014-10021]。然而，目前大多数方法制备出来的超疏水材料表面结构不稳定，当遇到细微的外力摩擦时，其表面结构容易被破坏，导致材料表面的疏水性能降低，甚至失去疏水性能。因此，需要开发出一种具有良好的机械稳定性，能抵抗高强度机械磨损的超疏水材料的制备方法。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种具有良好机械稳定性超疏水材料的制备方法，旨在通过简单的工艺流程制备出具有一定机械稳定性的超疏水材料，能抵抗高强度机械磨损。本专利技术采用如下技术方案实现：一种具有良好机械稳定性超疏水材料的制备方法，包括如下步骤：S1：室温下，将树脂A、树脂B、树脂C溶于具有溶液A和溶液B的混合液A中，搅拌均匀，得到原料A；S2：室温下，将疏水二氧化硅粒子、助剂A、助剂B溶于溶液B中，超声分散，得到原料B；S3：将原料A滚涂在金属围蔽板上，待表面稍干后，将原料B滚涂在上述金属围蔽板的涂有原料A的表面，再放入鼓风干燥箱中干燥，冷却后即得具有良好机械稳定性的超疏水材料。进一步地，在所述步骤S1中，搅拌时间为10min-30min。进一步地，在所述步骤S2中，超声时间为20min-50min。进一步地，在所述步骤S3中，干燥温度为100℃-200℃，干燥时间为5min-30min。进一步地，所述树脂A、树脂B、树脂C分别选自酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丁二烯树脂、橡胶、热塑性丙烯酸树脂中的三种。进一步地，所述溶液A、溶液B分别选自甲醇、乙醇、乙二醇、乙酸乙酯中的两种。进一步地，所述树脂A、树脂B、树脂C的质量分数比为100：(2-5)：(0.9-2)。进一步地，在所述步骤S1中，所述溶液A、溶液B的体积比为1：(0.5-1.5)。进一步地，所述疏水二氧化硅粒子、助剂A、助剂B的摩尔比为200：(0.8-1.5)：(0.5-2)。进一步地，在所述步骤S2中，所述溶液B的体积为30mL-60mL。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术通过以树脂、疏水二氧化硅粒子、助剂、有机溶剂等物质配制而成，通过简单的混合、滚涂、干燥等工艺即可合成出一种具有良好机械稳定性的超疏水材料，且所用的原料中不含氟化物，较为绿色环保。(2)本专利技术所获得的金属围蔽板疏水材料对水滴具有很好的疏水性能，水在其表面的接触角大于162.1°，滚动角小于0.3°。此外，将样品用50g的砝码压在320目的砂纸上，经过50次循环摩擦后，水滴在金属围蔽板疏水材料上的接触角为150.5°。进一步地，经过100次循环摩擦后，水滴在金属围蔽板疏水材料上的接触角仍大于149.1°。这说明本专利技术所制得的金属围蔽板疏水材料不仅具有超疏水性能，而且还具有良好的机械稳定性，能抵抗高强度的机械磨损。(3)本专利技术通过原料简单的混合就能制备出超疏水材料，通过简单的滚涂工艺就能实现大面积的施工，合成条件简单，操作工艺简便，有利于实现大规模的工业化生产和大面积的施工。附图说明图1为本专利技术的超疏水材料通过滚涂工艺作用于金属围蔽板后与水滴的接触角图片；图2为本专利技术的超疏水金属围蔽板材料经过100次循环摩擦后与水滴的接触角图片。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。本专利技术提供一种具有良好机械稳定性超疏水材料的制备方法，其包括如下步骤：S1：室温下，将树脂A、树脂B、树脂C溶于具有溶液A和溶液B的混合液A中，搅拌均匀，得到原料A；S2：室温下，将疏水二氧化硅粒子、助剂A、助剂B溶于溶液B中，超声分散，得到原料B；S3：将原料A滚涂在金属围蔽板上，待表面稍干后，将原料B滚涂在上述金属围蔽板的涂有原料A的表面，再放入鼓风干燥箱中干燥，冷却后即得具有良好机械稳定性的超疏水材料。其中，在所述步骤S1中，搅拌时间为10min-30min；在所述步骤S2中，超声时间为20min-50min；在所述步骤S3中，干燥温度为100℃-200℃，干燥时间为5min-30min。在所述步骤S2中，所述溶液B的体积为30mL-60mL。在所述步骤S1中，所述溶液A、溶液B的体积比为1：(0.5-1.5)。助剂A为氨基硅烷；助剂B为异丁基三乙氧基硅烷。在其中一实施例中，所述树脂A、树脂B、树脂C分别选自酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丁二烯树脂、橡胶、热塑性丙烯酸树脂中的三种。可理解地，若树脂A为酚醛树脂，树脂B为聚甲基丙烯酸甲酯，则树脂C为聚丁二烯树脂、橡胶、热塑性丙烯酸树脂的中一种，或者，若树脂A为聚甲基丙烯酸甲酯，树脂B为聚丁二烯树脂，则树脂C为酚醛树脂、橡胶、热塑性丙烯酸树脂的中一种，或者，若树脂A为聚丁二烯树脂，树脂B为橡胶，则树脂C为酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性丙烯酸树脂的中一种，或者，若树脂A为橡胶，树脂B为热塑性丙烯酸树脂，则树脂C为酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丁二烯树脂的中一种，或者，若树脂A为热塑性丙烯酸树脂，树脂B为酚醛树脂，则树脂C为橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丁二烯树脂的中一种。在其中一实施例中，所述溶液A、溶液B分别选自甲醇、乙醇、乙二醇、乙酸乙酯中的两种。可理解地，若溶液A为甲醇，则溶液B为乙醇、乙二醇、乙酸乙酯中的一种，或者，若溶液A为乙醇，则溶液B为甲醇、乙二醇、乙酸乙酯中的一种，或者，若溶液A为乙二醇，则溶液B为乙醇、乙二醇、乙酸乙酯中的一种，或者，若溶液A为乙酸乙酯，则溶液B为乙醇、乙二醇、甲醇中的一种。在其中一实施例中，所述树脂A、树脂B、树脂C的质量分数比为100：(2-5)：(0.9-2)。所述疏水二氧化硅粒子、助剂A、助剂B的摩尔比为200：(0.8-1.5)：(0.5-2)。以下是本专利技术具体的实施例，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有良好机械稳定性超疏水材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：室温下，将树脂A、树脂B、树脂C溶于具有溶液A和溶液B的混合液A中，搅拌均匀，得到原料A；/nS2：室温下，将疏水二氧化硅粒子、助剂A、助剂B溶于溶液B中，超声分散，得到原料B；/nS3：将原料A滚涂在金属围蔽板上，待表面稍干后，将原料B滚涂在上述金属围蔽板的涂有原料A的表面，再放入鼓风干燥箱中干燥，冷却后即得具有良好机械稳定性的超疏水材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有良好机械稳定性超疏水材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：室温下，将树脂A、树脂B、树脂C溶于具有溶液A和溶液B的混合液A中，搅拌均匀，得到原料A；
S2：室温下，将疏水二氧化硅粒子、助剂A、助剂B溶于溶液B中，超声分散，得到原料B；
S3：将原料A滚涂在金属围蔽板上，待表面稍干后，将原料B滚涂在上述金属围蔽板的涂有原料A的表面，再放入鼓风干燥箱中干燥，冷却后即得具有良好机械稳定性的超疏水材料。


2.根据权利要求1所述的具有良好机械稳定性超疏水材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，搅拌时间为10min-30min。


3.根据权利要求1所述的具有良好机械稳定性超疏水材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，超声时间为20min-50min。


4.根据权利要求1所述的具有良好机械稳定性超疏水材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，干燥温度为100℃-200℃，干燥时间为5min-30min。


5.根据权利要求1所述的具有良好机械稳定性超疏...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳芳，闫志强，石罡，周凌杰，
申请(专利权)人：几何智慧城市科技广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44