一种超双疏涂层及其制备方法和表面润湿性转换方法.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CN111138978A(43)申请公布日2020.05.12(21)申请号201911206643.0B05D7/26(2006.01)(22)申请日2019.11.29(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路13号(72)发明人叶向东侯俊文(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人马贵香(51)Int.Cl.C09D201/00(2006.01)C09D183/02(2006.01)C09D183/08(2006.01)C09D7/61(2018.01)B05D5/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种超双疏涂层及其制备方法和表面润湿性转换方法(57)摘要本发明公开了一种超双疏涂层及其制备方法和表面润湿性转换方法，配制超双疏涂料，采用喷涂工艺将超双疏涂料涂覆在基底表面，固化，得到超双疏涂层；表面润湿性转换时，将涂覆有超双疏涂层的基板紧贴设置在两块电极板之间，并将底层电极板置于加热装置上；将两块电极板分别与直流电源的正负极连接；反复向超双疏涂层注入电荷-加热-断电-加热，实现所述超双疏涂层的表面润湿性的可逆转换；通过喷涂混合配制溶液，将构建一种复合微纳米结构超双疏结构，该微纳米复合结构有益于电荷注入并留存于，能够满足表面润湿性的转换；在直流电场和温度升高的共同刺激的情况下，电荷被注入并积聚在固体表面，电荷在固体表面积聚后实现表面润湿性的改变。CN111138978ACN111138978A权利要求书1/2页1.一种超双疏涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、配制超双疏涂料，具体的：首先，在乙醇中加入纳米SiO2和微米SiO2，搅拌，得到均匀溶液；然后，在均匀溶液中加入氨水和去离子水，搅拌，得到均匀混合物；最后，在均匀混合物中加入正硅酸乙酯、全氟硅基三甲氧基硅烷及清漆，搅拌至溶液均匀无分层，得到所述超双疏涂料；步骤2、采用喷涂工艺，将步骤1中的超双疏涂料涂覆在基底表面，固化，得到所述的超双疏涂层。2.根据权利要求1所述的一种超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤1中，配制超双疏涂料时，具体为：步骤11、称取0.5-2g的纳米SiO2和0.25-1g的微米SiO2，加入10-100mL的乙醇中，搅拌，得到均匀溶液；步骤12、取2-10mL氨水和1-5mL去离子水，加入步骤11中的均匀溶液中，搅拌，得到均匀混合物；步骤13，取0.05-0.5mL正硅酸乙酯、0.05-1mL全氟硅基三甲氧基硅烷及1-2mL清漆，加入步骤12中的均匀混合物中，搅拌至溶液均匀无分层，得到所述的超双疏涂料。3.根据权利要求1所述的一种超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤1中，纳米SiO2采用直径尺寸16-25nm的纳米SiO2；微米SiO2采用直径尺寸5-50μm的微米SiO2。4.根据权利要求2所述的一种超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤11中，搅拌时间为5-20min，搅拌速率为200-300r/min；步骤12中，搅拌时间为60-120min，搅拌速率为150-300r/min；步骤13中搅拌时间为48-72h，搅拌速率为300-500r/min。5.根据权利要求1所述的一种超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤2中，固化温度为常温条件下，固化时间为24-48h。6.一种超双疏涂层，其特征在于，利用权利要求1-5任意一项所述的一种超双疏涂层的制备方法制备得到。7.一种超双疏涂层的表面润湿性转换方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将涂覆有超双疏涂层的基板紧贴设置在两块电极板之间，并将底层电极板置于加热装置上；将两块电极板分别与直流电源的正负极连接；步骤2、开启电源，通过直流电源向超双疏涂层注入电荷，并利用加热装置，对超双疏涂层加热，至水滴能够超双疏涂层表面无法滑落，所述超双疏涂层的表面润湿性由超双疏性转换为超双亲性；步骤3、关闭电源，利用加热装置，对超双疏涂层加热，至水滴能够超双疏涂层表面滑落，所述超双疏涂层的表面润湿性有超双亲性转换为超双疏性；步骤4、重复步骤2、3，实现所述超双疏涂层的表面润湿性的可逆转换。8.根据权利要求7所述的一种超双疏涂层的表面润湿性转换方法，其特征在于，步骤2中，直流电源的电压为200-2000V，通电时间为15min-24h。9.根据权利要求7所述的一种超双疏涂层的表面润湿性转换方法，其特征在于，步骤2中，加热装置的加热温度为150-300℃，加热时间为15-60min。10.根据权利要求7所述的一种超双疏涂层的表面润湿性转换方法，其特征在于，步骤32CN111138978A权利要求书2/2页中，加热装置的加热温度为150-300℃，加热时