CN103589200A

CN103589200A - 一种超疏水氧化铁粉末涂料的制备方法

Info

Publication number: CN103589200A
Application number: CN201310508693.0A
Authority: CN
Inventors: 袁志庆; 王宪; 宾吉平; 王梦蕾; 黄娟
Original assignee: Hunan University of Technology
Current assignee: Hunan University of Technology
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2014-02-19

Abstract

本发明公开了一种超疏水氧化铁粉末涂料的制备方法，其制备方法是首先将微米级氧化铁粉末、纳米级氧化铁粉末、硬脂酸和固体石蜡以（5~8）：10：（1~2）：2的质量比加入搅拌槽并在5~25℃的大气环境中搅拌30~60分钟形成均匀的混合物，然后将混合物加热到60~80℃并继续搅拌30~50分钟，再将混合物在大气环境下自然冷却2-8小时，便得到超疏水氧化铁粉末；将所得超疏水氧化铁粉末涂抹于玻璃、陶瓷、金属、纸等基底上均可以获得超疏水性，其接触角为150~156o，滚动角小于8°。与现有技术相比，本发明的超疏水氧化铁粉末涂料的制备方法工艺简单可控、成本低廉、对环境无污染，具有很好的产业化前景。

Description

一种超疏水氧化铁粉末涂料的制备方法

技术领域

在本发明属于超疏水材料制备技术领域,尤其涉及一种超疏水氧化铁粉末涂料的制备方法。

背景技术

粉末涂料在工业、农业以及日常生活中应用非常广泛，主要是起涂装和保护作用，但目前市场上的粉末涂料大多数防水性性欠佳，而且不具备自清洁性，其表面容易被污水污染。

近年来，受荷叶效应的启发，与水接触角大于150o的超疏水材料引起了广泛的关注。超疏水材料的典型特征是：水滴和污水等液体在超疏水材料表面通常呈球形，液体在超疏水材料表面难以稳定存留，只要倾斜一个很小的角度或在微风或轻微外力的作用下，液体便会从超疏水材料表面快速滚落，滚落的同时带走材料表面的灰尘等污染物，从而起到自清洁的作用；将超疏水材料长期浸泡于水中不会有任何水滴渗透，且拿出来后其表面不会粘留任何水滴，具有极强的防水和阻水能力，这些独特的性质使超疏水材料表面可以长期保持干净和干燥，还能起到防水、防潮、抑菌防霉（因为大多数微生物的生长繁殖和新陈代谢等生理活动都需要一定的水分）等作用，另外，一些以水为介质的腐蚀、微量元素物质迁移等现象也可得到较大程度的抑制，这些独特的性质使得超疏水材料在工农业和日常生活有着非常广阔的应用前景。

很显然，如果赋予粉末涂料超疏水性，将会使粉末涂料具备更加优异的防水性、自清洁性、防污性、抗腐蚀性、以及抑菌防霉等性能，因此，超疏水粉末涂料近年受到广泛的关注，虽然目前已经报道了一些超疏水粉末涂料的制备方法，如聚合法、微相分离法等，但大多数方法要么所用原材料成本高，要么配方及工艺复杂，要么使用原料对环境有污染，因而制约了超疏水粉末涂料的规模化生产和应用。鉴于超疏水氧化铁粉末涂料除了具备优异的防水性、自清洁性、防污性、抗腐蚀性外，还具有无毒、无味等一系列优点，因而应用前景非常广阔，由此可见，发明一种制备工艺简单可控、成本低廉、对环境无污染而又易于产业化的方法制备超疏水氧化铁粉末涂料是非常有必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一工艺简单可控、成本低廉、对环境无污染而又易于产业化的方法制备超疏水氧化铁粉末涂料。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种超疏水氧化铁粉末涂料的制备方法，该制备方法是：首先将微米级氧化铁粉末、纳米级氧化铁粉末、硬脂酸和固体石蜡以（5~8）：10：（1~2）：2的质量比加入搅拌槽并在5~25℃的大气环境中搅拌30~60分钟形成均匀的混合物，然后将混合物加热到60~80℃并继续搅拌30~50分钟，再将混合物在大气环境下自然冷却2-8小时，便得到超疏水氧化铁粉末。

上述微米级氧化铁的粒径范围为1~20μm,上述纳米级氧化铁粉末的粒径范围为20~200nm。

上述搅拌速度为400-1000转/分钟。

将所得超疏水氧化铁粉末涂抹于玻璃、陶瓷、金属、纸等基底上均可以获得超疏水性，其接触角为150~156o，滚动角小于8°。

与现有技术相比，本发明的超疏水氧化铁粉末涂料的制备方法工艺简单可控、成本低廉、对环境无污染，具有很好的产业化前景。

附图说明：

图1. 本发明实施例1获得的超疏水氧化铁粉末涂料的接触角测试图；

图2. 本发明实施例2获得的超疏水氧化铁粉末涂料的接触角测试图；

图3. 本发明实施例3获得的超疏水氧化铁粉末涂料的接触角测试图。

具体实施方式：

下面结合本发明的具体实施例和附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1：

首先将粒径范围为1~10μm的微米级氧化铁粉末、粒径范围为20~80nm的纳米级氧化铁粉末、硬脂酸和固体石蜡以5：10：1：2的质量比加入搅拌槽并在5℃的大气环境中以400转/分钟的速度搅拌30分钟形成均匀的混合物，然后将混合物加热到60℃并在同样的速度下继续搅拌30分钟，再将混合物在大气环境下自然冷却2小时，便得到超疏水氧化铁粉末；将所得超疏水氧化铁粉末涂抹于玻璃基底上获得了表面与水接触角为151o的涂层（如图1所示），滚动角为8°。

实施例2：

首先将粒径范围为10~20μm的微米级氧化铁粉末、粒径范围为100~200nm的纳米级氧化铁粉末、硬脂酸和固体石蜡以8：10：2：2的质量比加入搅拌槽并在25℃的大气环境中以1000转/分钟的速度搅拌60分钟形成均匀的混合物，然后将混合物加热到80℃并在同样的速度下继续搅拌50分钟，再将混合物在大气环境下自然冷却8小时，便得到超疏水氧化铁粉末；将所得超疏水氧化铁粉末涂抹于陶瓷基底上获得了表面与水接触角为153o的涂层（如图2所示），滚动角为5°。

实施例3：

首先将粒径范围为5~10μm的微米级氧化铁粉末、粒径范围为50~150nm的纳米级氧化铁粉末、硬脂酸和固体石蜡以6：10：1.5：2的质量比加入搅拌槽并在20℃的大气环境中以500转/分钟的速度搅拌40分钟形成均匀的混合物，然后将混合物加热到70℃并在同样的速度下继续搅拌40分钟，再将混合物在大气环境下自然冷却6小时，便得到超疏水氧化铁粉末；将所得超疏水氧化铁粉末涂抹于金属基底上获得了表面与水接触角为156o的涂层（如图3所示），滚动角为3°。

实施例4：

首先将粒径范围为1~15μm的微米级氧化铁粉末、粒径范围为20~100nm的纳米级氧化铁粉末、硬脂酸和固体石蜡以7：10：2：2的质量比加入搅拌槽并在23℃的大气环境中以600转/分钟的速度搅拌55分钟形成均匀的混合物，然后将混合物加热到65℃并在同样的速度下继续搅拌45分钟，再将混合物在大气环境下自然冷却7小时，便得到超疏水氧化铁粉末；将所得超疏水氧化铁粉末涂抹于纸基底上获得了表面与水接触角为155o的涂层，滚动角为5°。

实施例5：

首先将粒径范围为1~10μm的微米级氧化铁粉末、粒径范围为60~100nm的纳米级氧化铁粉末、硬脂酸和固体石蜡以8：10：1：2的质量比加入搅拌槽并在15℃的大气环境中以900转/分钟的速度搅拌55分钟形成均匀的混合物，然后将混合物加热到75℃并在同样的速度下继续搅拌35分钟，再将混合物在大气环境下自然冷却8小时，便得到超疏水氧化铁粉末；将所得超疏水氧化铁粉末涂抹于玻璃基底上获得表面与水接触角为154o的涂层，滚动角为5°。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种超疏水氧化铁粉末涂料的制备方法，其特征在于，首先将微米级氧化铁粉末、纳米级氧化铁粉末、硬脂酸和固体石蜡以（5~8）：10：（1~2）：2的质量比加入搅拌槽并在5~25℃的大气环境中搅拌30~60分钟形成均匀的混合物，然后将混合物加热到60~80℃并继续搅拌30~50分钟，再将混合物在大气环境下自然冷却2-8小时，便得到超疏水氧化铁粉末。

2.将权利要求1所述超疏水氧化铁粉末涂抹于玻璃、陶瓷、金属、纸等基底上均可以获得超疏水性，其接触角为150~156o，滚动角小于8°。

3.如权利要求1所述的一种超疏水氧化铁粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述微米级氧化铁的粒径范围为1~20μm,所述纳米级氧化铁粉末的粒径范围为20~200nm。

4.如权利要求1所述的一种超疏水氧化铁粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述搅拌速度为400-1000转/分钟。