System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种超疏水多功能涂层及其制备方法技术_技高网
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一种超疏水多功能涂层及其制备方法技术

技术编号:42205540 阅读:28 留言:0更新日期:2024-07-30 18:50
本发明专利技术涉及涂层材料技术领域,具体涉及一种超疏水多功能涂层及其制备方法。具体技术方案为:一种超疏水多功能涂层,按照体积百分数计,包括以下组分:疏水组合物0.1~3.0%、织构稳定剂1.5~12%、粘结剂17~60%、无醇基底材料25~80%。本发明专利技术所述的多功能涂层不仅具有:高疏水性、高接触角≥160±5°、滚动角≤5°、疏油性能、耐腐蚀性介质、化学惰性、低表面张力等特性,而且不需要对材料进行预处理,既能改善各种材料的表面物理化学特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂层材料,具体涉及一种超疏水多功能涂层及其制备方法


技术介绍

1、专利ru 2601339报道了一种含有水溶剂制备超疏水涂层的方法。该方法的缺点是利用水作为基底材料。另外,它的主要的疏水成分主要是由具有水分散性的含氟和全氟化聚合物以及亲水的纳米粒子构成。而且该超疏水组合物制备繁琐,组成复杂。

2、已知的一种利用含氟硅烷提高涂层性能的方法(us6737105、ru2149151、us7425279)。该方法的缺点是涂层厚度为10nm时水接触角较小(90-104°)。

3、已知一种利用硅烷(烷氧基硅烷)改性的全氟聚醚制备疏水涂层的方法(us7196212、us7413807)。该方法的不足是虽然涂层厚度为0.1-10nm时能够达到114-117°的水接触角。但是该涂层没有改善疏水性。

4、已知一种在含有羟基和其他官能团的表面上使用含氟化合物生产超疏水涂层的方法,如果不使用含氟化合物,则需要用等离子体对表面进行预处理。表面处理分两个阶段进行:首先利用氯硅烷处理,之后用含氟硅烷处理(ep 0497189)。该方法的不足之处在于使用了具有腐蚀性的化合物和需要经过复杂的高温表面处理过程。对原始材料表面性质要求高。与该专利介绍的处理工艺和结果相似,专利ru240510也报道了制备超疏水涂层的方法,该方法使用氟碳硅烷作为疏水组分,气相二氧化硅作为织构组分。该方法的一个缺点是使用醇和其他有机溶剂作为疏水组合物作的基底材料,这可能会对处理表面产生严重的不利影响,并缩小应用领域。另外,该涂层缺乏疏油性,以至于没有足够小的滚动角,不能实现“自清洁”过程。因此该超疏水涂层寿命较短、抗氧化和耐化学侵蚀介质和腐蚀能力不足,并且该涂层仅适用于小尺寸生产。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种超疏水多功能涂层及其制备方法,具体提供一种不需要进行表面预处理,可应用于不同基材,同时具有疏油性能、低滚动角和自清洁能力、无侵蚀性、长效超疏水和疏油、耐化学介质侵蚀和氧化的多功能超疏水涂层。

2、为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:

3、本专利技术公开了一种超疏水多功能涂层,按照体积百分数计,包括以下组分:疏水组合物0.1~3.0%、织构稳定剂1.5~12%、粘结剂17~60%、无醇基底材料25~80%。

4、优选的,所述疏水组合物包括氟碳硅烷,其分子式为cxhyf13o3si,其中x为10~15的整数,y为12~20的整数。

5、优选的,所述疏水组合物还包括聚甲基硅氧烷,其粘度为200~1000cst。

6、优选的,所述织构稳定剂为二氧化硅,所述二氧化硅的比表面积为70~320m2/g,平均粒径为≤5nm。

7、优选的,所述粘结剂为聚硅氧烷,其中二氧化硅质量分数为25~50wt%,四乙氧基硅烷的质量分数为10~70wt%。

8、优选的,所述无醇基底材料为聚甲基环硅氧烷,所述聚甲基环硅氧烷为dx,x为4~5的整数。

9、相应的,一种超疏水多功能涂层的制备方法,将疏水组合物、织构稳定剂、粘结剂和无醇基底材料搅拌混合均匀,合成超疏水涂层溶液。

10、优选的,将基材浸入制备的超疏水涂层溶液中1~36h,再将浸泡后的基材取出,在温度为17~100℃,空气流速为10~40l/s的条件下吹扫干燥,即得到多功能超疏水涂层。

11、本专利技术具备以下有益效果:

12、本专利技术所提供的多功能、超疏水涂层,所述的多功能涂层具有如下特点:高疏水性、长期稳定性、接触角≥160±5°、疏油性能、滚动角≤5°、耐腐蚀性介质和腐蚀、化学惰性、低表面张力。该涂层可用于金属铝以及其他金属合金、陶瓷、织物、玻璃等各种基材表面,并且不需要对基材进行任何表面预处理,即可改善基材表面的物理化学参数。

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【技术保护点】

1.一种超疏水多功能涂层,其特征在于:按照体积百分数计,包括以下组分:疏水组合物0.1~3.0%、织构稳定剂1.5~12%、粘结剂17~60%、无醇基底材料25~80%。

2.根据权利要求1所述的一种超疏水多功能涂层,其特征在于:所述疏水组合物包括氟碳硅烷,其分子式为CxHyF13O3Si,其中x为10~15的整数,y为12~20的整数。

3.根据权利要求2所述的一种超疏水多功能涂层,其特征在于:所述疏水组合物还包括聚甲基硅氧烷,其粘度为200~1000cst。

4.根据权利要求1所述的一种超疏水多功能涂层,其特征在于:所述织构稳定剂为二氧化硅,所述二氧化硅的比表面积为70~320m2/g,平均粒径为≤5nm。

5.根据权利要求1所述的一种超疏水多功能涂层,其特征在于:所述粘结剂为聚硅氧烷,其中二氧化硅质量分数为25~50wt%,四乙氧基硅烷的质量分数为10~70wt%。

6.根据权利要求1所述的一种超疏水多功能涂层,其特征在于:所述无醇基底材料为聚甲基环硅氧烷,所述聚甲基环硅氧烷为Dx,x为4~5的整数。

7.一种权利要求1~6任一项所述的超疏水多功能涂层的制备方法,其特征在于:将疏水组合物、织构稳定剂、粘结剂和无醇基底材料搅拌混合均匀,合成超疏水涂层溶液。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:将基材浸入制备的超疏水涂层溶液中1~36h,再将浸泡后的基材取出,在温度为17~100℃,空气流速为10~40L/s的条件下吹扫干燥,即得到多功能超疏水涂层。

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【技术特征摘要】

1.一种超疏水多功能涂层,其特征在于:按照体积百分数计,包括以下组分:疏水组合物0.1~3.0%、织构稳定剂1.5~12%、粘结剂17~60%、无醇基底材料25~80%。

2.根据权利要求1所述的一种超疏水多功能涂层,其特征在于:所述疏水组合物包括氟碳硅烷,其分子式为cxhyf13o3si,其中x为10~15的整数,y为12~20的整数。

3.根据权利要求2所述的一种超疏水多功能涂层,其特征在于:所述疏水组合物还包括聚甲基硅氧烷,其粘度为200~1000cst。

4.根据权利要求1所述的一种超疏水多功能涂层,其特征在于:所述织构稳定剂为二氧化硅,所述二氧化硅的比表面积为70~320m2/g,平均粒径为≤5nm。

5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:弗拉基米尔·列夫琴科林长红吴建波应普友张平杨涛
申请(专利权)人:台州学院
类型:发明
国别省市:

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