CN106189832B - 有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层及其制备方法 - Google Patents

有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层及其制备方法。该制备方法是：首先配制有机聚硅氮烷溶液，并用含疏水单元的硅烷偶联剂对无机纳米材料进行疏水化处理，制备疏水性无机纳米材料的分散液；然后以有机、无机或金属材料为基材，通过沉积方法在基材表面依次交替沉积有机聚硅氮烷和疏水性无机纳米材料；最后对经多次交替沉积的表面进行适宜的热处理即可。本发明得到的涂层表现出良好的超疏水性质，其表面的水滴接触角大于150°，滚动角小于10°，具有良好的机械与化学稳定性，在防水衣物、外墙涂料、油水分离、生物医用等领域具有广阔的应用前景。该方法不仅制备工艺简单，而且可在各类基材表面构筑大面积的超疏水涂层。

Description

有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层及其制备方法
技术领域
本发明属于超疏水涂层技术领域，具体涉及一种基于有机聚硅氮烷/无机纳米材料层层组装的超疏水涂层及其制备方法。
背景技术
超疏水表面一般指水滴在其接触角大于150°，滚动角小于10°的表面。它具有自清洁、抗粘附、防雾抑菌、防水等优良特性，因而引起了人们的极大关注和研究兴趣。随着生产和生活水平的提高，人们越加注重对生活质量的追求，这使得超疏水材料在防水衣物、外墙涂料、电子元器件、管道微流、油水分离、生物医用等领域展现出十分广泛的应用前景。然而，目前超疏水表面的制备方法不仅工艺复杂、成本高昂，而且涂层表面的微纳结构极易被破坏，使其超疏水性在使用过程中难以保持。因此，发明一种性能稳定的超疏水表面涂层以及构建这一涂层的简单易行的制备方法，对推动超疏水涂层在实际生产、生活中的应用具有重要的意义和实践价值。
近年来，聚硅氮烷作为一种新型的涂层材料，其应用正逐渐从军事领域扩展至民用生产领域，在涂料领域中发挥着越来越重要的作用。它是由硅和氮原子交替形成基本骨架的聚合物，以分子式[R1R2Si-NR3]n表示。根据R1、R2和R3基团的不同，聚硅氮烷具有不同的大分子结构和性能特征。若R1、R2和R3均为氢原子，则称为全氢聚硅氮烷(PHPS)，即无机聚硅氮烷；若部分或全部氢原子被有机基团取代，则称为有机聚硅氮烷(OPSZ)。有机聚硅氮烷作为涂层材料，与纳米颗粒、颜料、填料、助剂和其它有机树脂配合使用，可紧密附着在金属、玻璃、矿物、陶瓷、有机高分子材料等物质的表面而形成涂层。通过对涂层组成和制备方法、工艺的调控，可赋予涂层各种特性或功能性，如高硬度、紫外线透明性、防腐性、耐热性、热稳定性、耐候性和耐化学性等优异的物理化学性能。
目前，已有研究将有机聚硅氮烷应用于疏水涂料领域。中国发明专利申请CN105385349 A公开了一种疏水防污有机聚硅氮烷涂料及其制备方法。该方法通过硅氢加成反应，使用全氟烷基乙基烯丙基醚对有机聚硅氮烷进行疏水改性，再加入流平剂、增稠剂等助剂，制得了与基材附着力较好、硬度高、耐磨性和耐候性良好、使用寿命长的疏水性防污自清洁涂料。但是，该方法采用硅氢加成反应对有机聚硅氮烷进行氟化改性，工艺较繁琐，成本较高，残留在产物中的催化剂难以除去；另一方面，由于有机聚硅氮烷极易与空气中的水汽发生反应，反应过程需要严格的无水条件，这无疑增加了对设备的要求，致使其研究和应用均受到了较大的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种与基材的附着性好，表面涂层具有优异的超疏水性、机械和化学稳定性，制备工艺简单，且适用于大面积超疏水涂层的制备的基于有机聚硅氮烷/无机纳米材料层层组装的超疏水涂层及其制备方法。
本发明有机聚硅氮烷/无机纳米材料复合涂层的制备方法，引入疏水性的无机纳米材料，提高涂层的疏水性，并采用操作简单，设备要求较低的沉积技术，通过有机聚硅氮烷和疏水性无机纳米材料交替层层组装和热处理，制得性能稳定的超疏水涂层。本发明在保留有机聚硅氮烷赋予涂层优异的机械和化学稳定性、与基材良好附着力的同时，不需要对有机聚硅氮烷进行疏水改性，从而简化了工艺和制备过程，提高了工程化的可行性，更加利于涂层的大面积制备。同时，通过无机纳米材料的引入，在涂层表面形成了微纳米复合结构，大大提高涂层的疏水性，达到超疏水状态。现有技术尚未有机聚硅氮烷应用于制备具有特殊浸润性表面的研究还未见报道。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)疏水性无机纳米材料分散液的制备：将无机纳米材料超声分散在醇类溶剂中，得到质量分数为0.1～60wt％的无机纳米材料分散液；将含氟硅烷偶联剂和硅酸酯加入到无机纳米材料分散液中，通过加入氨水调节其pH值至8～12；在20～80℃下反应6～48小时，得到疏水性无机纳米材料分散液；
所述含氟硅烷偶联剂为十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、九氟己基三甲氧基硅烷、九氟己基三乙氧基硅烷、五氟苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种；
(2)有机聚硅氮烷/无机纳米材料层层组装的超疏水涂层的制备：将有机聚硅氮烷溶解在非质子溶剂中，得到1～40wt％有机聚硅氮烷溶液；通过沉积技术，先在基材表面沉积有机聚硅氮烷，待溶剂挥发后，再沉积无机纳米材料，两次沉积组成一个循环沉积，重复循环沉积1～20次；最后，将所得表面涂层在25～250℃下热固化0.5～48小时，得到有机聚硅氮烷/无机纳米材料层层组装的超疏水涂层。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述的无机纳米材料为SiO2纳米粒子、TiO2纳米粒子、Al2O3纳米粒子、ZnO纳米粒子、锂藻土、蒙脱土、凹凸棒土、碳纳米管和氧化石墨烯中的一种或多种。
优选地，所述硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸异丙酯和正硅酸丁酯中的一种。
优选地，步骤(2)所述使用的有机聚硅氮烷为含有结构单元的高分子；其主链为Si-N键；结构单元上的侧基R1、R2、R3为有机基团或氢原子，至少一个为有机基团；所述的有机基团为含1～5个碳的直链或支链烷基、烯基、炔基或中的一种或多种；其中，R4和R5为含1～4个碳的直链烷基。
优选地，步骤(2)所述的基材为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料中的一种。
优选地，步骤(2)所述的沉积技术为浸渍、旋涂、喷涂和刮涂中的一种。
优选地，所述步骤(1)中使用的醇类溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、环己醇、乙二醇、丙二醇和丙三醇中的一种或多种。
优选地，所述步骤(2)中使用的非质子溶剂为丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、N,N‐二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环己烷、二氧六环和正丁醚中的一种或两种以上的混合物。
优选地，步骤(1)中所述的含氟硅烷偶联剂与无机纳米材料的质量比为1:1～1:20；含氟硅烷偶联剂与硅酸酯的质量比为1:0.1～1:10。
一种有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层，由上述制备方法制得；超疏水涂层的表面具有微纳米复合结构，其水滴接触角为150～180°，滚动角小于10°。
相对于现有技术，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)与一般的碳链和杂链高分子相比，本发明用于构建涂层的有机聚硅氮烷是一种主链结构为Si-N键的聚合物，其结构中含有大量的Si-H，N-H，Si-N键，容易与空气中的水汽发生水解反应，转化成极其稳定和致密的Si-O结构，使得所形成的表面涂层能够具有一般高分子涂层所没有的高硬度、耐刮擦性、耐腐蚀性和耐热性；而疏水性无机纳米材料的引入，使得无须直接对有机聚硅氮烷大分子进行改性，同时还能够赋予涂层表面微纳粗糙结构，提高涂层的疏水性，实现表面的超疏水状态。
(2)基于有机聚硅氮烷对各类基材的极强的附着能力，本发明的方法能够用于在金属、高分子材料、玻璃、木材、陶瓷等多种基材表面构建超疏水涂层，具有普适性。而且，所制得的超疏水涂层经过水压为35kPa的水流冲刷2小时，强酸(1mol/L盐酸溶液)、强碱(1mol/L氢氧化钠溶液)浸泡24小时后，仍可保持超疏水状态，具有较好的机械与化学稳定性，使其更适合在各类极端条件下使用，大大拓宽了其应用领域。
(3)本发明的基于有机聚硅氮烷/无机纳米材料层层组装的超疏水涂层的制备工艺简单，采用诸如浸渍、旋涂、喷涂和刮涂等沉积手段，有利于大面积制备超疏水涂层，也可用于在形状复杂的工件表面构建超疏水涂层，具有十分广泛的应用前景。
附图说明
图1为实施例1中，仅经过乙醇清洗的空白玻璃表面的扫描电镜图；
图2为实施例1中，所制得的玻璃超疏水涂层表面的扫描电镜图；
图3为图2的局部放大图；
图4为实施例1中，所制得的玻璃超疏水涂层表面的水滴接触角图；
图5为实施例1中，所制得的玻璃超疏水涂层表面的水滴图片；
图6为实施例1中，仅经过乙醇清洗的空白玻璃表面的水滴接触角图；
图7为实施例1中，仅经过乙醇清洗的空白玻璃表面的水滴图片。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)疏水性无机纳米材料分散液的制备：将1.0gSiO2纳米粒子超声分散在4.0g无水乙醇中，得到质量分数为20wt％的SiO2分散液；将0.4g十七氟癸基三乙氧基硅烷和2.0g正硅酸异丙酯加入到SiO2分散液中，通过加入氨水调节其pH值至8；在30℃下反应36小时，得到疏水性SiO2纳米粒子分散液。
(2)有机聚硅氮烷/无机纳米材料层层组装的超疏水涂层的制备：将有机聚硅氮烷溶解在四氢呋喃中，得到含10wt％有机聚硅氮烷的四氢呋喃溶液；然后，将2.0mL有机聚硅氮烷的四氢呋喃溶液喷涂于玻璃表面，待溶剂挥发后，进一步在其表面喷涂2.0mL的疏水性SiO2纳米粒子分散液；以上述喷涂过程为一个循环，重复这一循环5次；最后，将所得涂层在120℃下热固化处理2.0小时，得到有机聚硅氮烷/SiO2纳米粒子层层组装的超疏水涂层。
本实施例中使用的有机聚硅氮烷的结构为：
其中，R为氢原子或甲基；x:y:z＝0.45:0.22:0.33。
采用场发射扫描电镜FE‐SEM(Nova NanoSEM 430)放大1k观察样品表面的微观形貌。图1是空白玻璃表面的SEM图，其表面平整光滑；图2是有机聚硅氮烷/SiO2纳米粒子层层组装的玻璃表面超疏水涂层的SEM图，从图2中可以观察到涂层表面分布着很多微米尺度的突起，每个突起表面都是由SiO2纳米粒子堆积而成，使表面变得更加粗糙，形成多层次微纳结构，从而使得涂层具有超疏水特性；图3(图2的局部放大40k的SEM图)更能清晰地看到表面的微纳米粗糙结构。
采用接触角测量仪测定所制备的超疏水涂层表面的接触角。如图4和图5所示，所制备超疏水涂层的水滴接触角高达156°，其滚动角很小，约为6°左右，水滴很容易从表面上快速滚落；而如图6和图7所示，在仅仅经过乙醇超声洗涤后的空白玻璃表面，水滴接触角只有28°。其中，图4、图6采用接触角测量仪采集照片得到，图5、图7采用数码相机拍照得到。
本实施例得到的超疏水涂层经过水压为35kPa的水流冲刷2小时，强酸(1mol/L盐酸溶液)、强碱(1mol/L氢氧化钠溶液)浸泡24小时后，其接触角仍能保持在150°左右，表现出较好的机械与化学稳定性，可望应用于防水衣物、外墙涂料、管道微流、油水分离、生物医用等条件较为苛刻的领域。
实施例2
(1)疏水性无机纳米材料分散液的制备：将0.1g氧化石墨烯超声分散在9.9g丙二醇中，得到质量分数为0.1wt％的氧化石墨烯分散液；将1.0g十三氟辛基三甲氧基硅烷和10.0g正硅酸丁酯加入到氧化石墨烯分散液，通过加入氨水调节其pH值至12；在50℃下反应20小时，得到疏水性氧化石墨烯分散液。
(2)有机聚硅氮烷/无机纳米材料层层组装的超疏水涂层的制备：将有机聚硅氮烷溶解在二甲基亚砜中，得到含12wt％有机聚硅氮烷的二甲基亚砜溶液；然后，将2.0mL有机聚硅氮烷的二甲基亚砜溶液旋涂于PET膜表面，待溶剂挥发后，进一步在其表面旋涂2.0mL的疏水性氧化石墨烯分散液；以上述旋涂过程为一个循环，重复这一循环20次；最后，将所得涂层在200℃下热固化处理1小时，得到有机聚硅氮烷/氧化石墨烯层层组装的超疏水涂层。
本实施例中使用的有机聚硅氮烷的结构为：
其中，n值为10～25。
场发射扫描电镜FE‐SEM(Nova NanoSEM 430)观察所制备涂层表面具有微纳粗糙结构。采用接触角测量仪测得所制得的涂层表面的水滴接触角约为150°，且滚动角很小，约为7°左右，水滴很容易从表面上滚落，属于超疏水表面。本实施例制得的超疏水涂层经过水压为35kPa的水流冲刷2小时，强酸(1mol/L盐酸溶液)、强碱(1mol/L氢氧化钠溶液)浸泡24小时后，其接触角仍能保持在147°左右，表现出较好的机械与化学稳定性。
实施例3
(1)疏水性无机纳米材料分散液的制备：将1.5g蒙脱土超声分散在1.0g异丙醇中，得到质量分数为60wt％的蒙脱土分散液；将1.5g五氟苯基三乙氧基硅烷和1.5g正硅酸丙酯加入到蒙脱土分散液中，通过加入氨水调节其pH值至9；在60℃下反应12小时，得到疏水性蒙脱土分散液。
(2)有机聚硅氮烷/无机纳米材料层层组装的超疏水涂层的制备：将有机聚硅氮烷溶解在乙酸丁酯中，得到含40wt％有机聚硅氮烷的乙酸丁酯溶液；然后，将2.0mL有机聚硅氮烷的乙酸丁酯溶液刮涂于铜片表面，待溶剂挥发后，进一步在其表面刮涂2.0mL的疏水性蒙脱土分散液；以上述刮涂过程为一个循环，重复这一循环1次；最后，将所得涂层在25℃下热固化处理48小时，得到有机聚硅氮烷/蒙脱土层层组装的超疏水涂层。
本实施例中使用的有机聚硅氮烷的结构为：
其中，x:y＝0.2:0.8。
场发射扫描电镜FE‐SEM(Nova NanoSEM 430)观察所制备涂层表面具有多层次的微纳结构。采用接触角测量仪测得所制得的涂层表面的水滴接触角约为156°，且滚动角很小，约为4°左右，水滴很容易从表面上滚落，属于超疏水表面。本实施例制得的超疏水涂层经过水压为35kPa的水流冲刷2小时，强酸(1mol/L盐酸溶液)、强碱(1mol/L氢氧化钠溶液)浸泡24小时后，其接触角仍能保持在150°左右，表现出较好的机械与化学稳定性。
实施例4
(1)疏水性无机纳米材料分散液的制备：将0.6g凹凸棒土超声分散在1.4g甲醇中，得到质量分数为30wt％分数的凹凸棒土分散液；将12.0g十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷和1.2g正硅酸甲酯加入到凹凸棒土分散液中，通过加入氨水调节其pH值至8；在80℃下反应6小时，得到疏水性凹凸棒土分散液。
(2)有机聚硅氮烷/无机纳米材料层层组装的超疏水涂层的制备：将有机聚硅氮烷溶解在丙酮中，得到含25wt％有机聚硅氮烷的丙酮溶液；然后，将木材在有机聚硅氮烷的丙酮溶液中浸渍2min，取出，待溶剂挥发后，再置于凹凸棒土分散液中浸渍2min，取出，使溶剂自然挥发；以上述浸渍过程为一个循环，重复这一循环10次；最后，将所得涂层在250℃下热固化处理0.5小时，得到有机聚硅氮烷/凹凸棒土层层组装的超疏水涂层。
本实施例中使用的有机聚硅氮烷的结构为：
其中，x:y＝0.45:0.55。
场发射扫描电镜FE‐SEM(Nova NanoSEM 430)观察所制备涂层表面具有多层次的微纳结构。采用接触角测量仪测得所制得的涂层表面接触角约为150°，且滚动角很小，约为5°左右，水滴很容易从表面上滚落，属于超疏水表面。本实施例制得到的超疏水涂层经过水压为35kPa的水流冲刷2小时，强酸(1mol/L盐酸溶液)、强碱(1mol/L氢氧化钠溶液)浸泡24小时后，其接触角仍能保持在145°左右，表现出较好的机械与化学稳定性。
实施例5
(1)疏水性无机纳米材料分散液的制备：将1.0gTiO2纳米粒子超声分散在9.0g异丙醇中，得到质量分数为10wt％的TiO2分散液；将5.0g十三氟辛基三乙氧基硅烷和2.5g正硅酸乙酯加入到TiO2分散液中，通过加入氨水调节其pH值至10；在20℃下反应48小时，得到疏水性TiO2纳米粒子分散液。
(2)有机聚硅氮烷/无机纳米材料层层组装的超疏水涂层的制备：将有机聚硅氮烷溶解在N,N‐二甲基甲酰胺中，得到含1.0wt％有机聚硅氮烷的N,N‐二甲基甲酰胺溶液；然后，将2.0mL有机聚硅氮烷的N,N‐二甲基甲酰胺溶液喷涂于云母片表面，待溶剂挥发后，进一步在其表面喷涂2.0mL的疏水性TiO2纳米粒子分散液；以上述喷涂过程为一个循环，重复这一循环8次；最后，将所得涂层在100℃下热固化处理24h，得到有机聚硅氮烷/TiO2纳米粒子层层组装的超疏水涂层。
本实施例中使用的有机聚硅氮烷的结构为：
其中，R为氢原子或甲基；x:y:z＝0.59:0.29:0.12。
场发射扫描电镜FE‐SEM(Nova NanoSEM 430)观察所制备涂层表面具有微纳结构。采用接触角测量仪测得所制得的涂层表面接触角约为158°，且滚动角很小，约为2°左右，水滴很容易从表面上滚落，属于超疏水表面。本实施例制得的超疏水涂层经过水压为35kPa的水流冲刷2小时，强酸(1mol/L盐酸溶液)、强碱(1mol/L氢氧化钠溶液)浸泡24小时后，其接触角仍能保持在155°左右，表现出较好的机械与化学稳定性。
综上所述，实施例1～5得到的超疏水涂层，其涂层都具有微纳米多层结构，而且，在经过水压为35kPa的水流冲刷2小时，强酸(1mol/L盐酸溶液)、强碱(1mol/L氢氧化钠溶液)浸泡24小时后，涂层仍能保持超疏水状态，表现出较好的机械与化学稳定性。所制备涂层将在防水衣物、外墙涂料、管道微流、油水分离、生物医用等条件较为苛刻的领域具有广泛的应用前景。

Claims (10)

1.有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)疏水性无机纳米材料分散液的制备：将无机纳米材料超声分散在醇类溶剂中，得到质量分数为0.1～60wt％的无机纳米材料分散液；将含氟硅烷偶联剂和硅酸酯加入到无机纳米材料分散液中，通过加入氨水调节其pH值至8～12；在20～80℃下反应6～48小时，得到疏水性无机纳米材料分散液；
所述含氟硅烷偶联剂为十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、九氟己基三甲氧基硅烷、九氟己基三乙氧基硅烷、五氟苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种；
(2)有机聚硅氮烷/无机纳米材料层层组装的超疏水涂层的制备：将有机聚硅氮烷溶解在非质子溶剂中，得到1～40wt％有机聚硅氮烷溶液；通过沉积技术，先在基材表面沉积有机聚硅氮烷，待溶剂挥发后，再沉积疏水性无机纳米材料，两次沉积组成一个循环沉积，重复循环沉积1～20次；最后，将所得表面涂层在25～250℃下热固化0.5～48小时，得到有机聚硅氮烷/无机纳米材料层层组装的超疏水涂层。
2.根据权利要求1所述的有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层的制备方法，其特征在于，所述的无机纳米材料为SiO2纳米粒子、TiO2纳米粒子、Al2O3纳米粒子、ZnO纳米粒子、锂藻土、蒙脱土、凹凸棒土、碳纳米管和氧化石墨烯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层的制备方法，其特征在于，所述硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸异丙酯和正硅酸丁酯中的一种。
4.根据权利要求1所述的有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述使用的有机聚硅氮烷为含有结构单元的高分子；其主链为Si-N键；结构单元上的侧基R1、R2、R3为有机基团或氢原子，至少一个为有机基团；所述的有机基团为含1～5个碳的直链或支链烷基、烯基、炔基或中的一种或多种；其中，R4和R5为含1～4个碳的直链烷基。
5.根据权利要求1所述的有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的基材为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料中的一种。
6.根据权利要求1所述的有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的沉积技术为浸渍、旋涂、喷涂和刮涂中的一种。
7.根据权利要求1所述的有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中使用的醇类溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、环己醇、乙二醇、丙二醇和丙三醇中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中使用的非质子溶剂为丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、N,N‐二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环己烷、二氧六环和正丁醚中的一种或两种以上的混合物。
9.根据权利要求1所述的有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的含氟硅烷偶联剂与无机纳米材料的质量比为1:1～1:20；含氟硅烷偶联剂与硅酸酯的质量比为1:0.1～1:10。
10.一种有机聚硅氮烷/无机纳米材料超疏水涂层，其特征在于，其由权利要求1～9任一项所述的制备方法制得；超疏水涂层的表面具有微纳米复合结构，其水滴接触角为150～180°，滚动角小于10°。
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