一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层及其制作工艺制造技术

本发明专利技术提供一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层及其制作工艺，涉及超疏水材料领域。该基于一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层，包括，有机硅树脂20份、石墨烯15份、乙酸乙酯3份、环氧树脂3份、纳米ZnO3份、硅氧烷偶联剂与纳米二氧化硅3份。通过不同酸碱度硅氧烷偶联剂对氧化锌进行处理并通过光照处理，增加涂层的硬度，增加涂层的使用寿命，对纳米氧化锌颗粒的表面改性效果较好，颗粒团聚少，同时对颗粒本身紫外屏蔽效果的影响最小，通过有机硅树脂、环氧树脂的添加，保证该涂层具有较好的抗氧化性，以及抗变黄能力较好。变黄能力较好。

【技术实现步骤摘要】
一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层及其制作工艺


[0001]本专利技术涉及超疏水材料
，具体为一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层及其制作工艺。

技术介绍

[0002]目前超疏水材料的制备可以采用激光在材料的表面进行雕刻，或者通过涂层进行处理，但是激光雕刻的方法在石墨烯表面难以适用，因此需要采用超疏水涂层，超疏水仿生材料发展已久，它可以自行清洁需要干净的地方，还可以放在金属表面防止外界的腐蚀。超疏水材料是一种对水具有排斥性的材料，水滴在其表面无法滑动铺展而保持球型滚动状，从而达到滚动自清洁的效果。润湿性是固体材料表面的重要性质之一，决定材料表面润湿性能的关键因素包括材料表面的化学组成和表面的微观几何结构。因此科学家将静态水接触角大于150
°
，滚动角小于10
º
的表面称为超疏水表面。超疏水材料普遍同时具有微纳米复合结构和低表面能的化学物质，这也是成为超疏水材料的前提。超疏水表面因其具备自清洁、油水分离、抗腐蚀、防结冰以及防雾等优秀特性，但是目前的涂层防刮能力弱，影响涂层的使用。

技术实现思路

[0003]（一）解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层及其制作工艺，解决了防刮能力低，长时间的使用导致疏水能力下降的问题。
[0005]（二）技术方案
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层，包括：
[0007]有机硅树脂20份、石墨烯15份、乙酸乙酯3份、环氧树脂3份、纳米ZnO3份、硅氧烷偶联剂与纳米二氧化硅3份。
[0008]优选的，所述苯基含量在40%
‑
60%之间，漆膜的抗弯曲性和耐热性最好，所述硅氧烷偶联剂浓度1.0%
‑
1.5%，PH为9.0
‑
9.5时，对纳米氧化锌颗粒的表面改性效果较好，颗粒团聚少，同时对颗粒本身紫外屏蔽效果的影响最小。
[0009]优选的，所述二氧化硅直径15nm、表面积比为250
㎡
/g、松装密度0.1
‑
0.15g/cm
³
。
[0010]一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
[0011]S1.选取上述分量的有机硅树脂、石墨烯，将有机硅树脂加入石墨烯中，并在没有气流扰动的情况下进行搅拌；
[0012]S2.在搅拌的过程中分别加入乙酸乙酯、环氧树脂，完成混合的基材；
[0013]S3.将纳米ZnO加入去离子水加入球磨罐中，分别加入1% 、1.5% 的硅氧烷偶联剂调节混合液pH值为9，并搅拌2h使之充分混合均匀，得混合液；
[0014]S4.将混合液放入烘箱中于85 ℃下烘干，再将干燥后的ZnO放入广口塑料瓶中，加
入乙二醇，球磨24h后得到ZnO/乙二醇混合体，将混合体的PH值调节至9
‑
9.5，得浆液；
[0015]S5.将浆液添加至基材中，并进行磁力搅拌，得涂料悬浮液；
[0016]S6.将所获得的涂料悬浮液添加至喷枪中，喷涂于各基材表面，即可形成具有微纳米尺度结构的仿生超疏水涂层，再进行UV光处理。
[0017]优选的，所得到的涂层要使它固化就需要在200
‑
250℃的高温下长时间烘烤。
[0018]优选的，S6中所述喷涂方法是从一侧向另一侧开始，喷嘴的压力控制在1bar以下、喷嘴的角度为45度、喷枪与基底之间的距离为10
‑
15cm。
[0019]优选的，S6中所述UV光处理，多进行几次过机辐照，对提高漆膜耐磨、耐擦伤性较为有利，增加光照保持UV灯的功率在2200W以上，漆膜曝光不足，表面固化不彻底，硬度较低，表面缺陷较多，易受到擦拭扰乱。
[0020]优选的，所述球磨罐的磨球为直径2厘米的低碳钢制成。
[0021]（三）有益效果
[0022]本专利技术提供了一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层及其制作工艺。具备以下有益效果：
[0023]1、通过不同酸碱度硅氧烷偶联剂对氧化锌进行处理并通过光照处理，增加涂层的硬度，增加涂层的使用寿命，对纳米氧化锌颗粒的表面改性效果较好，颗粒团聚少，同时对颗粒本身紫外屏蔽效果的影响最小。
[0024]2、通过有机硅树脂、环氧树脂的添加，保证该涂层具有较好的抗氧化性，以及抗变黄能力较好。
具体实施方式
[0025]对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例一：
[0027]本专利技术实施例提供一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层，包括，有机硅树脂20份、石墨烯15份、乙酸乙酯3份、环氧树脂3份、纳米ZnO3份、硅氧烷偶联剂与纳米二氧化硅3份，述苯基含量在40%%之间，漆膜的抗弯曲性和耐热性最好，硅氧烷偶联剂浓度1.0%，PH为9.0时，对纳米氧化锌颗粒的表面改性效果较好，颗粒团聚少，同时对颗粒本身紫外屏蔽效果的影响最小，二氧化硅直径15nm、表面积比为250
ꢀ㎡
/g、松装密度0.1
‑
0.15g/cm
³
。
[0028]一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层制作工艺，包括以下步骤：S1.选取上述分量的有机硅树脂、石墨烯，将有机硅树脂加入石墨烯中，并在没有气流扰动的情况下进行搅拌，S2.在搅拌的过程中分别加入乙酸乙酯、环氧树脂，完成混合的基材，S3.将纳米ZnO加入去离子水加入球磨罐中，分别加入1% 的硅氧烷偶联剂调节混合液pH值为9，并搅拌2h使之充分混合均匀，得混合液，S4.将混合液放入烘箱中于85 ℃下烘干，再将干燥后的ZnO放入广口塑料瓶中，加入乙二醇，球磨24h后得到ZnO/乙二醇混合体，球磨罐的磨球为直径2厘米的低碳钢制成，将混合体的PH值调节至9
‑
9.5，得浆液，S5.将浆液添加至基材中，并进行磁力搅拌，得涂料悬浮液，S6.将所获得的涂料悬浮液添加至喷枪中，喷涂于各基材表面，即可形成具有微纳米尺度结构的仿生超疏水涂层，再进行UV光处理，所得到的涂层要使它固化就需要
在200
‑
250℃的高温下长时间烘烤，S6中喷涂方法是从一侧向另一侧开始，喷嘴的压力控制在1bar以下、喷嘴的角度为45度、喷枪与基底之间的距离为10
‑
15cm，S6中UV光处理，多进行几次过机辐照，对提高漆膜耐磨、耐擦伤性较为有利，增加光照保持UV灯的功率在2200W以上，漆膜曝光不足，表面固化不彻底，硬度较低，表面缺陷较多，易受到擦拭扰乱。
[0029]实施例二：
[0030]本专利技术实施例提供一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层，包括，有机硅树脂20份、石墨烯15份、乙酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层，其特征在于，包括：有机硅树脂20份、石墨烯15份、乙酸乙酯3份、环氧树脂3份、纳米ZnO3份、硅氧烷偶联剂与纳米二氧化硅3份。2.根据权利要求1所述的一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层，其特征在于：所述苯基含量在40%
‑
60%之间，所述硅氧烷偶联剂浓度1.0%
‑
1.5% ,PH为9.0
‑
9.5时。3.根据权利要求1所述的一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层，其特征在于：所述二氧化硅直径15nm、表面积比为250
ꢀ㎡
/g、松装密度0.1
‑
0.15g/cm
³
。4.一种构筑石墨烯仿生超疏水涂层制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1.选取上述分量的有机硅树脂、石墨烯，将有机硅树脂加入石墨烯中，并在没有气流扰动的情况下进行搅拌；S2.在搅拌的过程中分别加入乙酸乙酯、环氧树脂，完成混合的基材；S3.将纳米ZnO加入去离子水加入球磨罐中，分别加入1% 、1.5% 的硅氧烷偶联剂调节混合液pH值为9，并搅拌2h使之充分混合均匀，得混合液；S4.将混合液放入烘箱中于85 ℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐正勇，韩琦，夏勇，程爱祥，
申请(专利权)人：泰州市创新电子有限公司，
类型：发明
国别省市：