一种仿生超亲水涂层的制备方法及其涂层与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116004111A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202310074416.7C08G18/48(2006.01)(22)申请日2023.02.07C08G18/67(2006.01)C08G18/75(2006.01)(71)申请人泉州师范学院C08G18/76(2006.01)地址362000福建省泉州市丰泽区东海大街398号(72)发明人刘云鸿彭新艳范良彪黄海滨(74)专利代理机构广州君策达知识产权代理事务所(普通合伙)44749专利代理师杨燕瑞(51)Int.Cl.C09D175/14(2006.01)B05D5/00(2006.01)B05D7/24(2006.01)B05D3/06(2006.01)C09D7/65(2018.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称一种仿生超亲水涂层的制备方法及其涂层与应用(57)摘要本发明属于功能表面材料技术领域，特别涉及一种仿生超亲水涂层的制备方法及其涂层与应用。本发明提出一种仿鲨鱼皮粘液分泌的超亲水表面设计理念及制备方法。本发明公开一种简单有效、绿色环保，通用性强，有望实现大面积制备的光固化型仿生超亲水涂层的制备方法。本发明的仿生超亲水涂层具有较好的表面超亲水和水下超疏油的特性、超亲水自修复性、以及透光和防雾效果，且能够简单方便且大面积的构筑于无机材料、金属、高分子材料等基材表面，可应用于卫浴材料、生物医用涂层、油水分离、防污涂料等领域。CN116004111ACN116004111A权利要求书1/1页1.一种仿生超亲水涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将二异氰酸酯、多元醇和催化剂混合，搅拌反应，得到中间体；(2)将中间体与阻聚剂、封端剂混合，搅拌反应，得到光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体；(3)将光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体、亲水改性剂、活性单体，光引发剂、室温搅拌混合均匀，并真空脱泡，得到超亲水光固化预聚体；(4)将超亲水光固化预聚体在基材表面进行涂覆，紫外光固化，得到仿生超亲水涂层；步骤(1)中，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种；所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、三亚乙基二胺、二醋酸二甲基锡、顺丁烯二酸二丁基锡、辛酸锌中的至少一种；所述多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇中的至少一种；步骤(2)中，所述封端剂为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯的至少一种；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、对甲氧基苯酚的至少一种；步骤(3)中，所述亲水改性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、失水山梨醇脂聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪酰胺、羧酸型两性表面活性剂、硫酸酯型两性表面活性剂、磺酸型两性表面活性剂、磷酸酯型两性表面活性剂中的至少一种；所述亲水改性剂优选包括Tween20、Tween40、Tween60、Tween80、TritonX100中的至少一种；所述活性单体包括双‑季戊四醇六丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种；所述光引发剂包括TPO、ITX、1173、184、PBZ中的至少一种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述所述多元醇包括生物基多元醇；所述多元醇与二异氰酸酯的摩尔比为1：(2～4)；所述催化剂用量为二异氰酸酯和多元醇总重量的0～5％；所述多元醇的平均分子量为2000～10000g/mol；所述搅拌反应的条件为50～100℃条件下搅拌反应0.5～24h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述中间体与封端剂的质量比为1：(0.05～1)；所述阻聚剂用量为中间体与封端剂总重量的0.01～1％；所述搅拌反应的条件为50～100℃条件下搅拌反应0.5～24h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体、亲水改性剂、活性单体，光引发剂的质量比为1：(0.01～0.5)：(0～1)：(0.01～0.05)。5.一种根据权利要求1‑4任一项方法制备得到的仿生超亲水涂层。6.权利要求5所述的仿生超亲水涂层在防雾涂层、自清洁涂层、防污涂层、油水分离膜领域中的应用。2CN116004111A说明书1/7页一种仿生超亲水涂层的制备方法及其涂层与应用技术领域[0001]本发明属于功能表面材料技术领域，特别涉及一种仿生超亲水涂层的制备方法及其涂层与应用。背景技术[0002]具有特殊润湿性的超亲水功能表面(水滴接触角<10°)，展示出较好的易清洗、防雾、防污等特性，使其在防雾涂层、防污涂料、生物医用涂层、卫浴材