具有阶层粗糙结构的超疏水材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种具有阶层粗糙结构的超疏水材料，其特征在于：基底材料表面具有二次粗糙结构的金属氧化物微球，其外表面再修饰有低表面能物质层。本发明专利技术进一步涉及所述材料的制备方法和用途。本发明专利技术具有阶层粗糙结构的超疏水材料制备工艺简单、材料稳定性好，在自清洁、防水防污、减阻降噪、油水分离等领域具有优异效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
具有阶层粗糙结构的超疏水材料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于纳米复合材料制备领域，特别涉及一种具有阶层粗糙结构的超疏水材料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]超疏水材料因其优异的拒水性能，在自清洁、防水防污、减阻降噪音、水处理等领域表现出了广阔的应用前景。然而，采用传统的氟和硅材料对固体材料表面进行简单的涂覆，难以实现材料的超疏水性能。
[0003]研究表明，材料表面的疏水性是由表面能和表面粗糙度决定的。所以提高膜表面的疏水性，就要提高粗糙度和降低表面能。
[0004]目前表面涂覆改性的方法，大多涂覆材料多是含氟的低表面能材料，这种材料不但有毒而且昂贵。而表面接枝改性又会对膜本体造成一定的破坏，使得膜强度下降。目前对于超疏水表面的构建通常采用表面能较低的涂层材料，用物理化学方法制造出微米甚至纳米级别的粗糙结构，亦或是先构建表面的微纳米级粗糙结构再降低其表面能。基于此原理，已有气相沉积法、化学刻蚀法、溶胶凝胶法、静电纺丝法、层层自组装法、喷涂法等多种构造超疏水表面的方法。
[0005]CN106811本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有阶层粗糙结构的超疏水材料，包括基底材料和在基底材料表面原位生长的金属氧化物微球，且所述微球外表面进一步修饰有低表面能物质层。2.根据权利要求1所述的超疏水材料，其中所述基底材料选自纤维素、纤维素衍生物、尼龙、聚醚砜、聚醚醚砜、聚丙烯、聚偏氟乙烯和聚丙烯腈；所述金属氧化物包括二氧化钛、二氧化硅、氧化铈和四氧化三铁。3.根据权利要求1所述的超疏水材料，其中所述金属氧化物微球由粒径为3
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10nm的金属氧化物纳米粒子构成，微球的直径在30
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500nm范围。4.根据权利要求1所述的超疏水材料，其中所述低表面能物质材料选自三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲基硅氧烷、十八烷基三氯硅烷、六氟丁基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸十八烷基酯、硬酯酸中的任一种或多种。5.根据权利要求1
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4任一项所述的超疏水材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将基底材料进行碱液处理或者多巴胺涂层，在表面修饰羟基、氨基等官能团；(2)将步骤(1)所得表面带有羟基或氨基官能团的纤维或滤膜浸入包含有金属氧化物前驱体和溶剂的混合物中；(3)调节溶液pH；(4)在一定温度和常压下进行微波辐照反应一段时间；(5)之后，取出，冷却、洗涤、干燥；和(6)在生长有金属氧化物的材料表面修饰低表面能物质。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李望良，李艳香，杨玉洁，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：