一种透明超滑涂料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种透明超滑涂料及其制备方法与应用。透明超滑涂料由混合溶液A在氮气氛围下加入混合溶液B，于60

【技术实现步骤摘要】
一种透明超滑涂料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种透明涂料，特别是涉及一种透明超滑涂料及其制备方法与应用，属于化工


技术介绍

[0002]双疏材料在空气中具有疏水和疏油的性能，对水和油可实现优异的防粘附效果，在提纯处理、热量转换、燃料运输等方面展现出巨大的应用前景。然而，目前超双疏材料的粗糙结构在高温条件下容易被低表面能液体污染，在机械磨损、化学腐蚀等恶劣条件下容易被破坏，从而严重影响甚至丧失双疏性能，且其表面的高粗糙度导致了光学不透明，大大限制了其应用范围。因此，设计一种高温下防粘附、机械性能优异、耐腐蚀性液体、抗紫外辐射的超滑透明涂层材料具有重要的现实意义。
[0003]目前大部分所制备的双疏材料常通过涂覆疏液涂料来制备。中国专利技术专利CN 110804393B通过乳液聚合法引入了交联组分和低表面能组分，制备了对水和各类有机溶剂均具有低粘附性的功能的涂层材料。但是该技术制备的材料不耐强酸强碱腐蚀，在高温条件下无法实现防粘附的功能。
[0004]中国专利技术专利CN 107150020B将纳米和微米多孔粉体通过粘结剂粘结而成凹凸层状结构，经过全氟烷基环醚进行低表面能修饰，得到的涂层附着力高、耐磨、耐高温，具有自清洁作用。但是这类双疏材料具有特殊的微纳米结构，透明度不高，不能用于对透明度有要求的领域，在高温条件下也容易失效。
[0005]中国专利技术专利申请CN 113174167 A公开了一种透明超双疏材料的制备方法：将单分散聚合物微球稀释一定浓度后制备成A聚合物微球为聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯；将正硅酸乙酯、盐酸、乙醇混合均匀后制备得到B液；往A液中添加B液和水，经搅拌后得到部分水解交联的聚苯乙烯溶胶凝胶预聚体溶液，预聚体溶液再经超声分散后制备得到透明超双疏涂料。将透明超双疏涂料喷涂在基材表面，除去基材表面的聚合物微球，再通过气相或液相沉积进行表面氟硅烷修饰，最后经洗涤、干燥即得透明超双疏涂层。该材料在马弗炉中高温测试后仍具有较好的双疏性能和透明度。但是该超双疏材料仅在室温下具有双疏性能，且其制备过程需要升温至400度进行煅烧，制备工艺要求高，从而影响了其在实际中的推广和应用。

技术实现思路

[0006]为克服现有技术的缺点，本专利技术的主要目的是提供在室温和120
‑
160℃高温下均可实现防粘附性能，且透明度高达94.5％；同时具有优异的机械性能，耐强酸、碱、盐腐蚀，耐强紫外光照射，可适用于各种恶劣环境一种透明超滑涂料及其制备方法。
[0007]本专利技术的另一目的是提供上述透明超滑涂料在制备透明超滑涂层中的应用。
[0008]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种透明超滑涂料，由混合溶液A在氮气氛围下加入混合溶液B，于60
‑
150℃温度
下反应1
‑
8小时制得；所述的混合溶液A由多官能团POSS溶于有机溶剂中搅拌均匀后得到；所述的混合溶液B由含氟的不饱和双键单体和自由基引发剂溶于含氟溶剂中搅拌均匀后得到；多官能团POSS与含氟的不饱和双键单体两者的质量比为1：20～1：5。
[0010]为进一步实现本专利技术目的，优选地，所述的多官能团POSS为甲基丙烯酸甲酯POSS、丙烯酸酯POSS、丙烯酰异丁酯POSS、甲基丙烯酸异丁酯POSS、甲基丙烯酸环己酯POSS和甲基丙烯酸苯乙烯酯POSS的一种或多种。
[0011]优选地，所述的含氟的不饱和双键单体为全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯、2
‑
(全氟丁基)乙基甲基丙烯酸酯、十三氟辛基丙烯酸酯、全氟十一烷基丙烯酸酯、八氟戊基丙烯酸酯和2
‑
(全氟辛基)乙基丙烯酸酯的一种或多种。
[0012]优选地，所述的含氟溶剂为三氟碘甲烷、六氟苯、HFO
‑
1234YF、ASAHIKLIN AK
‑
225、HFO
‑
1233ZD和HFO
‑
1234ZE的一种或多种。
[0013]优选地，所述的自由基引发剂为过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和过硫酸铵中的一种，所述的自由基引发剂用量占为含氟不饱和双键单体质量的1
‑
10wt％。
[0014]优选地，所述的有机溶剂为乙醇、正己烷、乙酸乙酯、丙酮、四氢呋喃、乙酸丁酯和二氯甲烷的一种或多种。
[0015]优选地，所述的多官能团POSS占混合溶液A总量的1
‑
10wt％；所述的含氟的不饱和双键单体占混合溶液B质量的5
‑
50wt％；所述的有机溶剂中搅拌和含氟溶剂中搅拌的搅拌为磁力搅拌，转速为500
‑
1000rpm。
[0016]所述的透明超滑涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0017]1)将多官能团POSS溶于有机溶剂中，磁力搅拌均匀后得到混合溶液A；
[0018]2)将含氟的不饱和双键单体和自由基引发剂溶于含氟溶剂中，磁力搅拌均匀后得到混合溶液B；
[0019]3)在氮气氛围下，将步骤1)所述的混合溶液A加入步骤2)所述的混合溶液B中，60
‑
150℃加热反应1
‑
8小时后，得透明超滑涂料。
[0020]所述的透明超滑涂料在制备透明超滑涂层中的应用，所述的透明超滑涂料涂覆在基材上，干燥后得到透明超滑涂层。
[0021]优选地，所述的干燥的温度为50
‑
200℃，时间为0.5
‑
5小时；所述的基材为金属、玻璃、陶瓷、聚氨酯复合板、纺织品中的一种；基材使用前依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声10
‑
20分钟；干燥；所述的涂覆为喷涂、浸涂和刮涂工艺中的一种；所得透明超滑涂层的表面在空气中水的接触角为112
‑
120
°
，真空泵油的接触角为80
‑
89
°
，具有空气中的疏水和疏油性。
[0022]在室温下，将本专利技术透明超滑涂层表面垂直浸入常见的低表面能溶剂如乙醇、正戊烷，高粘度液体，如甘油，调和油，以及腐蚀性液体98％浓硫酸中，再垂直取出，能够观察到该表面没有任何的残留；将该透明超滑涂层表面置于120
‑
160℃的高温条件下，将高温的沥青不断加入至表面，最终沥青能够从表面滑走，无残留沥青。因此，该透明超滑涂层表面在室温和120
‑
160℃高温条件下都具有优异的防粘附性，且具有高达94.5％的透明度，在经受96小时强酸、强碱、强盐溶液浸泡，在经受1000W紫外光照射144小时后，仍保持水和真空泵油在空气中的疏水和疏油性，可适用于各种恶劣环境，同时，本专利技术制备过程简单、高效、
可放大制备，具有规模化生产优势，在微热管、太阳能电池板、手机屏幕、光学器件、燃料运输等领域具有广阔的应用前景。
[0023]相对于现有技术，本专利技术具有如下的优点：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透明超滑涂料，其特征在于，由混合溶液A在氮气氛围下加入混合溶液B，于60
‑
150℃温度下反应1
‑
8小时制得；所述的混合溶液A由多官能团POSS溶于有机溶剂中搅拌均匀后得到；所述的混合溶液B由含氟的不饱和双键单体和自由基引发剂溶于含氟溶剂中搅拌均匀后得到；多官能团POSS与含氟的不饱和双键单体两者的质量比为1：20～1：5。2.根据权利要求1所述的透明超滑涂料，其特征在于，所述的多官能团POSS为甲基丙烯酸甲酯POSS、丙烯酸酯POSS、丙烯酰异丁酯POSS、甲基丙烯酸异丁酯POSS、甲基丙烯酸环己酯POSS和甲基丙烯酸苯乙烯酯POSS的一种或多种。3.根据权利要求1所述的透明超滑涂料，其特征在于，所述的含氟的不饱和双键单体为全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯、2
‑
(全氟丁基)乙基甲基丙烯酸酯、十三氟辛基丙烯酸酯、全氟十一烷基丙烯酸酯、八氟戊基丙烯酸酯和2
‑
(全氟辛基)乙基丙烯酸酯的一种或多种。4.根据权利要求1所述的透明超滑涂料，其特征在于，所述的含氟溶剂为三氟碘甲烷、六氟苯、HFO
‑
1234YF、ASAHIKLIN AK
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225、HFO
‑
1233ZD和HFO
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1234ZE的一种或多种。5.根据权利要求1所述的透明超滑涂料，其特征在于，所述的自由基引发剂为过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和过硫酸铵中的一种，所述的自由基引发剂用量占为含氟不饱和双键单体质量的1
‑
10wt％。6.根据权利要求1所述的透明超滑涂料，其特征在于，所述的有机溶剂为乙醇、正己烷、乙酸乙酯、丙酮、四氢呋喃、乙酸丁酯和二氯甲烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：文秀芳，张敏，皮丕辉，徐守萍，程江，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：