具有多尺度微纳结构的超疏水超亲油润滑涂层的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107746659A(43)申请公布日2018.03.02(21)申请号201711180329.0C09D7/62(2018.01)(22)申请日2017.11.23C10M169/04(2006.01)C10N30/06(2006.01)(71)申请人吉林大学C10N30/12(2006.01)地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人张志辉王胡军马志超李秀娟赵杰任露泉崔振权罗诚邵艳龙(74)专利代理机构长春市四环专利事务所(普通合伙)22103代理人张建成(51)Int.Cl.C09D163/00(2006.01)C09D5/16(2006.01)C09D5/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称具有多尺度微纳结构的超疏水超亲油润滑涂层的制备方法(57)摘要本发明公开了一种具有多尺度微纳结构的超疏水超亲油润滑涂层的制备方法。将经修饰的纳米二氧化硅粉末、环氧树脂、十二烷基三甲氧基硅烷和固化剂分散在溶剂中获得白色涂料，将涂料刷涂、浸涂和喷涂于基底上，常温固化后获得具有多尺度微纳结构的超疏水超亲油润滑涂层。该涂层坚固耐磨，吸收油后具有良好的润滑特性，在空气中、油中或被油污染后都表现出良好的自清洁性能。将涂料喷涂在多孔基底上还可用于连续高效的油水分离。本方法操作简单省时、绿色环保，制备的涂层坚固耐磨、应用广泛，适用于规模化生产。CN107746659ACN107746659A权利要求书1/1页1.一种具有多尺度微纳结构的超疏水超亲油润滑涂层的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：1)涂料溶液的配置：将纳米二氧化硅按质量体积比0.5～1：5(w/v)溶解在溶剂中，室温下搅拌20～60min，添加3～5％溶剂体积的修饰剂以及40～60％二氧化硅质量的环氧树脂，继续搅拌50～80min，添加60～100％环氧树脂质量的固化剂，继续搅拌20～40min；2)涂层的制备：用刷涂、浸涂或喷涂的方法将步骤1)所得的溶液涂装在多孔基底或非多孔基底上，室温下固化20～48h后得到一种具有多尺度微纳结构的超疏水超亲油润滑涂层。2.根据权利要求1所述的一种具有多尺度微纳结构的超疏水超亲油润滑涂层的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述的纳米二氧化硅为一种经γ-氨丙基三乙氧基硅烷修饰的直径为20～40nm的二氧化硅。3.根据权利要求1所述的一种具有多尺度微纳结构的超疏水超亲油润滑涂层的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述的溶剂为无水乙醇，所述修饰剂为十二烷基三甲氧基硅烷，所述环氧树脂为E51型环氧树脂，所述固化剂为聚酰胺650或聚酰胺651。4.根据权利要求1所述的一种具有多尺度微纳结构的超疏水超亲油润滑涂层的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述的多孔基底为300～1000目的金属网，所述非多孔基底为玻璃、高分子聚合物或金属。本发明制备得到的超疏水超亲油润滑涂层其多尺度微纳结构包含5～20μm的孔，1～2μm的块状结构及40～60nm的乳突状结构。5.权利要求1所述方法制备的具有多尺度微纳结构的超疏水超亲油润滑涂层，其特征在于：多尺度微纳结构包含5～20μm的孔，1～2μm的块状结构及40～60nm的乳突状结构。2CN107746659A说明书1/3页具有多尺度微纳结构的超疏水超亲油润滑涂层的制备方法技术领域[0001]本发明属于涂层材料的技术领域，具体涉及一种具有多尺度微纳结构的超疏水超亲油润滑涂层的制备方法。背景技术[0002]超疏水表面在自清洁、油水分离、抗腐蚀、防冰、防雾、防污、防菌、抗反射和减阻等方面具有广泛的应用潜力。现已开发出溶胶凝胶法、光刻法、化学腐蚀法、化学气相沉积、模板法和浸涂法等多种技术方法来制造超疏水表面。然而由于大多数的方法存在着复杂耗时、需要昂贵的设备和基底材料种类受限等问题，难以用于大规模制造超疏水表面。简单的刷涂、浸涂和喷涂方法能很好地克服上述缺陷，但所制造的表面具有的微纳结构容易被破坏，从而失去超疏水性。利用胶黏剂将涂层粘附在基底上以增强涂层的坚固耐磨性是解决这个问题的重要方法，受到广泛的关注。在实际的操作过程中，可以先在基底上涂覆一层胶黏剂，再涂装涂料，但这种两步涂装法耗时费力，大规模应用受到限制。将胶黏剂混合在涂料中一次性涂装到基底上能有效地减少操作时间，有利于大规模应用。为增强涂层的疏水性，经常向涂料中添加低表面能的氟化物质，但氟化物不仅价格昂贵，还容易在生物体内积累，影响人类健康，对环境亦有很大危害。因此，廉价、环境友好型的低表面能物质如烷基硅烷和长碳链有机物受到人们的青睐。[0003]在实际应用过程中，超疏水涂层表面被油污染后很容易失去自清洁能力，虽然制造超双疏表面(超疏水超疏油)