耐久的高接触角易清洁涂层制造技术

提供了耐久的高接触角易清洁涂层。公开了火焰沉积方法，其用于形成具有改进的粘附力和耐久性的疏水性纳米织构化表面以用于长期使用。本公开的方法可产生接触角大于140°的纳米织构化表面。由此制备的涂层展现出增强的耐久性，并且在使用耐布擦性测试进行约200,000次磨损循环后，保持大于120°的水接触角。

【技术实现步骤摘要】
耐久的高接触角易清洁涂层
技术介绍
可以排斥水和/或油的光学表面非常适合用于各种应用，包括防结冻或防雾玻璃(例如，用于汽车或航空航天应用的窗户)，低曳力表面，自清洁太阳能电池板以及用于电子器件的防污(“易清洁”)触摸屏。虽然带有疏水涂层的平坦基材可实现约120°的水接触角，但是结构和材料限制阻止这些材料展现出更高的接触角，而更高的接触角对于实现上述应用所需的超疏水性或自清洁性是必需的。尽管可以通过蚀刻或涂覆工艺对织构化表面进行构造以获得甚至更高的接触角，但是这些方法受到最大特征尺寸的限制，为了保持人眼不可见并保持基材的透明性(例如，用于触摸屏)，该最大特征尺寸不应超过100-200nm。结果，这些工艺要求复杂的加工来形成纳米级的织构(例如通过蚀刻)或要求沉积后的热处理(例如溶胶-凝胶涂覆)，这导致这些工艺更加昂贵并且对于大规模应用来说不那么吸引人。此外，通过这些常规方法获得的纳米织构化涂层不具有足够的机械稳定性和粘合强度而不能长期使用，相反，由于其纳米级织构被侵蚀或移除，它们随着时间而丧失了疏水性或防污性。因此，需要简单、廉价、通用的方法来生产用于易清洁产品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在基材上产生纳米织构化表面的方法，所述方法包括：/n(a)将前体引入到载气流中；/n(b)由载气流中的前体形成纳米颗粒；/n(c)在载气流中设置基材，使得基材的表面面向载气；/n(d)加热面向载气的基材表面；以及/n(e)向面向载气的基材表面输送纳米颗粒以产生纳米织构化表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于在基材上产生纳米织构化表面的方法，所述方法包括：
(a)将前体引入到载气流中；
(b)由载气流中的前体形成纳米颗粒；
(c)在载气流中设置基材，使得基材的表面面向载气；
(d)加热面向载气的基材表面；以及
(e)向面向载气的基材表面输送纳米颗粒以产生纳米织构化表面。


2.如权利要求1所述的方法，其还包括(f)：在(e)之后用涂覆材料涂覆纳米织构化表面。


3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，在将前体引入到载气流中之前，先气化所述前体。


4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述纳米织构化表面包括烧结到基材的纳米颗粒。


5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述纳米颗粒包含二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、三氧化二硼(B2O3)、氧化锌(ZnO)或其组合。


6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述纳米颗粒包含二氧化硅(SiO2)。


7.如权利要求2-6中任一项所述的方法，其中，所述涂覆材料包含氟化硅烷。


8.如权利要求2-7中任一项所述的方法，其中，进行(f)的涂覆包括：由溶液浸没涂覆、浸渍涂覆、将涂覆材料手动施涂于基材表面、喷涂、物理气相沉积、化学气相沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·冯，卢贵松，D·R·鲍尔斯，王河，吴惠箐，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US