CN108727974A - 一种导电超疏水涂料及其制备方法 - Google Patents

一种导电超疏水涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导电超疏水涂料及其制备方法，包括如下质量百分比的原料：导电材料为5%‑10%、聚苯胺/金属量子点复合材料10%‑40%、疏水改性的纳米材料为50%‑80%、助剂为1%‑2%；所述导电材料含有六钛酸钾和/或八钛酸钾以及氧化铟锡；所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂。本发明的涂料具有自清洁、防污以及导电性。

Description

一种导电超疏水涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种导电超疏水涂料及其制备方法。
背景技术
现有的油烟机外壳由塑胶材料组成，由于塑胶材料表面是电绝缘性的，当表面有静电荷时很难将其消除，导致大量的灰尘污渍吸附在塑胶材料表面难以清洁干净，同时由于这些普通的塑胶材料具有较高的表面能，很容易吸附污渍，也会导致表面难以清洁，给使用者带来了很多烦恼，无法满足使用者的易清洁需求。
为此，对现有技术进行了检索研究。
在中国专利CN101748461A提出了一种将铝或铝合金片进行两步电化学处理后，再通过全氟长链烷基三氯硅烷或全氟聚甲基丙烯酸酯处理得到具有超双疏性质的表面。该方法制备的超双疏性表面具有易清洁优点，但却存在粘结强度不够或者表面容易损坏的问题。
而在中国专利CN1379128A提出了一种用化学气相沉积方法制备具有超双疏性能的阵列结构薄膜，但工艺比较苛刻，成本较高，不易于工业化生产应用。
基于此，有必要提供了一种导电超疏水涂料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导电超疏水涂料及其制备方法，该涂料导电性能好，且易于清洁。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种导电超疏水涂料，包括如下质量百分比的原料：导电材料为5%-10%、聚苯胺/金属量子点复合材料10%-40%、疏水改性的纳米材料为50%-80%、助剂为1%-2%；
所述导电材料含有六钛酸钾和/或八钛酸钾以及氧化铟锡，且导电材料的制备方法包括：
（1）核体分散液的制备：在去离子水中加入六钛酸钾和/或八钛酸钾，搅拌均匀制得导电分散液；
（2）铟锡盐酸混合溶液的配制：在2mol/L盐酸溶液中加入五水四氯化锡、三氯化铟，搅拌至固体全部溶解，转移到容量瓶中、定容制得二种不同锡铟比的盐酸混合溶液；
（3）一次包覆：将步骤（1）中的分散液加热至60℃，调节其pH值2-4，一边搅拌一边滴加步骤（2）所述一种配比的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1.51h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到一次包覆的导电滤饼A；
（4）二次包覆：将步骤(3)中得到的一次包覆的导电滤饼分散在去离子水中制得分散液，将分散液的pH值调节至2-4，升温至60℃，一边搅拌一边滴加与步骤（3）滴加的锡铟比不同的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到二次包覆的导电滤饼B；
（5）热处理：将步骤（4）得到的二次包覆的导电滤饼B粉碎，然后保温固相反应，制得导电材料。
作为优选，所述步骤（3）中滴加的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为4-6:1，五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为0.4-0.6:1。
作为优选，所述步骤（4）中的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为8-16:1，导电滤饼A分散液中粉体与去离子的质量比为1:5-15，锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为的质量比为0.4-0.6:1。
作为优选，所述的步骤（5）中保温固相反应温度为500-700℃，时间为1-3h。
作为优选，所述聚苯胺/金属量子点复合材料制备方法如下：
（1）聚苯胺改性：将聚苯胺超声分散在混酸中，聚苯胺的浓度为1-5mg/mL，加热至70℃并恒温搅拌3h，再用蒸馏水洗至中性，在烘箱中60℃条件下干燥24h，得到改性聚苯胺；
（2）将改性聚苯胺送入混炼机中，混炼温度为120-140℃，混炼5-10min后，将占改性聚苯胺总质量1/10的金属量子点加入混炼机中，一起混炼3-5min，排料；
（3）将上步排出的混合料自然冷却至室温，并送入到电子束辐照装置中，在0.8-0.9MeV的辐照能量下反应30-50min，即得聚苯胺/金属量子点复合材料。
作为优选，所述疏水改性的纳米材料的制备方法如下：
（1）将丙醇、去离子水和疏水剂制成混合液，且其体积比15:3:1，加热至60℃并恒温搅拌35min；
（2）向上述混合液中加入纳米材料，其中纳米材料的加入量为2-5mg/mL，在55℃条件下恒温搅拌24h，然后用蒸馏水过滤，在烘箱中60℃条件下干燥18h，制得疏水改性的纳米材料。
作为优选，所述纳米材料为纳米二氧化硅、碳化硅、石墨烯、碳纳米纤维中的至少一种。
作为优选，所述疏水剂为水溶性环保非离子型表面活性剂。
作为优选，所述分散剂为涂料总量的0.1%-0.5%，所述偶联剂为涂料总量的0.4%-1%，所述润湿剂为涂料的总量的0.4%-1%。
本发明还提供了上述导电超疏水涂料的制备方法，所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂；具体通过以下步骤制备导电超疏水涂料：
（1）按配比将导电材料加入到聚苯胺/金属量子点复合材料中，并加入润湿剂，混合均匀，得到混合料A；
（2）将疏水改性的纳米材料与分散剂混匀，得到混合料B；
（3）将步骤（1）得到的混合料A、步骤（2）得到的混合料B与偶联剂混合均匀，得到导电超疏水涂料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明导电材料可以赋予涂料优良的导电性能，将塑料表面的静电荷快速导出，从而防止塑料表面积聚静电荷导致灰尘大量吸附，从而使得使用者更容易清洗塑料表面污渍，并且通过内外包覆层的不同锡铟比和包覆量来提供导电材料的导电性和分散性能。
（2）本发明疏水改性的纳米材料可以构筑具有自清洁功能的涂层，并且通过疏水剂改性，本发明纳米材料与基材的相容性得到提高，粘结更加稳固。
（3）本发明添加的金属量子点可使聚苯胺催化反应形成“分子笼”结构，将涂料的无机物质进行包覆，从而使得涂料的导电性进一步提高，易于清洁。
具体实施方式
下面结合具体实施例，其中阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例的导电超疏水涂料，包括如下质量百分比的原料：导电材料为10%、聚苯胺/金属量子点复合材料28%、疏水改性的纳米材料为60%、助剂为2%；
所述导电材料含有六钛酸钾和/或八钛酸钾以及氧化铟锡；
所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂。
其中，所述导电材料的制备方法包括：
（1）核体分散液的制备：在去离子水中加入六钛酸钾和/或八钛酸钾，搅拌均匀制得导电分散液；
（2）铟锡盐酸混合溶液的配制：在2mol/L盐酸溶液中加入五水四氯化锡、三氯化铟，搅拌至固体全部溶解，转移到容量瓶中、定容制得二种不同锡铟比的盐酸混合溶液；
（3）一次包覆：将步骤（1）中的分散液加热至60℃，调节其pH值2-4，一边搅拌一边滴加步骤（2）所述一种配比的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1.51h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到一次包覆的导电滤饼A；
（4）二次包覆：将步骤(3)中得到的一次包覆的导电滤饼分散在去离子水中制得分散液，将分散液的pH值调节至2-4，升温至60℃，一边搅拌一边滴加与步骤（3）滴加的锡铟比不同的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到二次包覆的导电滤饼B；
（5）热处理：将步骤（4）得到的二次包覆的导电滤饼B粉碎，然后保温固相反应，制得导电材料。
其中，所述步骤（3）中滴加的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为4-6:1；五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为0.4-0.6:1；所述步骤（4）中的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为8-16:1，导电滤饼A分散液中粉体与去离子的质量比为1:5-15，锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为的质量比为0.4-0.6:1。
其中，所述的步骤（5）中保温固相反应温度为500-700℃，时间为1-3h。
其中，所述聚苯胺/金属量子点复合材料制备方法如下：
（1）聚苯胺改性：将聚苯胺超声分散在混酸中，聚苯胺的浓度为1-5mg/mL，加热至70℃并恒温搅拌3h，再用蒸馏水洗至中性，在烘箱中60℃条件下干燥24h，得到改性聚苯胺；
（2）将改性聚苯胺送入混炼机中，混炼温度为120-140℃，混炼5-10min后，将占改性聚苯胺总质量1/10的金属量子点加入混炼机中，一起混炼3-5min，排料；
（3）将上步排出的混合料自然冷却至室温，并送入到电子束辐照装置中，在0.8-0.9MeV的辐照能量下反应30-50min，即得聚苯胺/金属量子点复合材料。
其中，所述疏水改性的纳米材料的制备方法如下：
（1）将丙醇、去离子水和疏水剂制成混合液，且其体积比15:3:1，加热至60℃并恒温搅拌35min；
（2）向上述混合液中加入纳米材料，其中纳米材料的加入量为2-5mg/mL，在55℃条件下恒温搅拌24h，然后用蒸馏水过滤，在烘箱中60℃条件下干燥18h，制得疏水改性的纳米材料。
其中，所述纳米材料为纳米二氧化硅、碳化硅、石墨烯、碳纳米纤维中的至少一种。
其中，所述疏水剂为水溶性环保非离子型表面活性剂。
其中，所述分散剂为涂料总量的0.1%-0.5%，所述偶联剂为涂料总量的0.4%-1%，所述润湿剂为涂料的总量的0.4%-1%。
本发明还提供了上述导电超疏水涂料的制备方法，所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂；具体通过以下步骤制备导电超疏水涂料：
（1）按配比将导电材料加入到聚苯胺/金属量子点复合材料中，并加入润湿剂，混合均匀，得到混合料A；
（2）将疏水改性的纳米材料与分散剂混匀，得到混合料B；
（3）将步骤（1）得到的混合料A、步骤（2）得到的混合料B与偶联剂混合均匀，得到导电超疏水涂料。
实施例2
本实施例的导电超疏水涂料，包括如下质量百分比的原料：导电材料为8%、聚苯胺/金属量子点复合材料20%、疏水改性的纳米材料为70%、助剂为2%；
所述导电材料含有六钛酸钾和/或八钛酸钾以及氧化铟锡；
所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂。
其中，所述导电材料的制备方法包括：
（1）核体分散液的制备：在去离子水中加入六钛酸钾和/或八钛酸钾，搅拌均匀制得导电分散液；
（2）铟锡盐酸混合溶液的配制：在2mol/L盐酸溶液中加入五水四氯化锡、三氯化铟，搅拌至固体全部溶解，转移到容量瓶中、定容制得二种不同锡铟比的盐酸混合溶液；
（3）一次包覆：将步骤（1）中的分散液加热至60℃，调节其pH值2-4，一边搅拌一边滴加步骤（2）所述一种配比的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1.51h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到一次包覆的导电滤饼A；
（4）二次包覆：将步骤(3)中得到的一次包覆的导电滤饼分散在去离子水中制得分散液，将分散液的pH值调节至2-4，升温至60℃，一边搅拌一边滴加与步骤（3）滴加的锡铟比不同的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到二次包覆的导电滤饼B；
（5）热处理：将步骤（4）得到的二次包覆的导电滤饼B粉碎，然后保温固相反应，制得导电材料。
其中，所述步骤（3）中滴加的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为4-6:1；五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为0.4-0.6:1；所述步骤（4）中的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为8-16:1，导电滤饼A分散液中粉体与去离子的质量比为1:5-15，锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为的质量比为0.4-0.6:1。
其中，所述的步骤（5）中保温固相反应温度为500-700℃，时间为1-3h。
其中，所述聚苯胺/金属量子点复合材料制备方法如下：
（1）聚苯胺改性：将聚苯胺超声分散在混酸中，聚苯胺的浓度为1-5mg/mL，加热至70℃并恒温搅拌3h，再用蒸馏水洗至中性，在烘箱中60℃条件下干燥24h，得到改性聚苯胺；
（2）将改性聚苯胺送入混炼机中，混炼温度为120-140℃，混炼5-10min后，将占改性聚苯胺总质量1/10的金属量子点加入混炼机中，一起混炼3-5min，排料；
（3）将上步排出的混合料自然冷却至室温，并送入到电子束辐照装置中，在0.8-0.9MeV的辐照能量下反应30-50min，即得聚苯胺/金属量子点复合材料。
其中，所述疏水改性的纳米材料的制备方法如下：
（1）将丙醇、去离子水和疏水剂制成混合液，且其体积比15:3:1，加热至60℃并恒温搅拌35min；
（2）向上述混合液中加入纳米材料，其中纳米材料的加入量为2-5mg/mL，在55℃条件下恒温搅拌24h，然后用蒸馏水过滤，在烘箱中60℃条件下干燥18h，制得疏水改性的纳米材料。
其中，所述纳米材料为纳米二氧化硅、碳化硅、石墨烯、碳纳米纤维中的至少一种。
其中，所述疏水剂为水溶性环保非离子型表面活性剂。
其中，所述分散剂为涂料总量的0.1%-0.5%，所述偶联剂为涂料总量的0.4%-1%，所述润湿剂为涂料的总量的0.4%-1%。
本发明还提供了上述导电超疏水涂料的制备方法，所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂；具体通过以下步骤制备导电超疏水涂料：
（1）按配比将导电材料加入到聚苯胺/金属量子点复合材料中，并加入润湿剂，混合均匀，得到混合料A；
（2）将疏水改性的纳米材料与分散剂混匀，得到混合料B；
（3）将步骤（1）得到的混合料A、步骤（2）得到的混合料B与偶联剂混合均匀，得到导电超疏水涂料。
实施例3
本实施例的导电超疏水涂料，包括如下质量百分比的原料：导电材料为6%、聚苯胺/金属量子点复合材料15%、疏水改性的纳米材料为77%、助剂为2%；
所述导电材料含有六钛酸钾和/或八钛酸钾以及氧化铟锡；
所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂。
其中，所述导电材料的制备方法包括：
（1）核体分散液的制备：在去离子水中加入六钛酸钾和/或八钛酸钾，搅拌均匀制得导电分散液；
（2）铟锡盐酸混合溶液的配制：在2mol/L盐酸溶液中加入五水四氯化锡、三氯化铟，搅拌至固体全部溶解，转移到容量瓶中、定容制得二种不同锡铟比的盐酸混合溶液；
（3）一次包覆：将步骤（1）中的分散液加热至60℃，调节其pH值2-4，一边搅拌一边滴加步骤（2）所述一种配比的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1.51h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到一次包覆的导电滤饼A；
（4）二次包覆：将步骤(3)中得到的一次包覆的导电滤饼分散在去离子水中制得分散液，将分散液的pH值调节至2-4，升温至60℃，一边搅拌一边滴加与步骤（3）滴加的锡铟比不同的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到二次包覆的导电滤饼B；
（5）热处理：将步骤（4）得到的二次包覆的导电滤饼B粉碎，然后保温固相反应，制得导电材料。
其中，所述步骤（3）中滴加的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为4-6:1；五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为0.4-0.6:1；所述步骤（4）中的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为8-16:1，导电滤饼A分散液中粉体与去离子的质量比为1:5-15，锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为的质量比为0.4-0.6:1。
其中，所述的步骤（5）中保温固相反应温度为500-700℃，时间为1-3h。
其中，所述聚苯胺/金属量子点复合材料制备方法如下：
（1）聚苯胺改性：将聚苯胺超声分散在混酸中，聚苯胺的浓度为1-5mg/mL，加热至70℃并恒温搅拌3h，再用蒸馏水洗至中性，在烘箱中60℃条件下干燥24h，得到改性聚苯胺；
（2）将改性聚苯胺送入混炼机中，混炼温度为120-140℃，混炼5-10min后，将占改性聚苯胺总质量1/10的金属量子点加入混炼机中，一起混炼3-5min，排料；
（3）将上步排出的混合料自然冷却至室温，并送入到电子束辐照装置中，在0.8-0.9MeV的辐照能量下反应30-50min，即得聚苯胺/金属量子点复合材料。
其中，所述疏水改性的纳米材料的制备方法如下：
（1）将丙醇、去离子水和疏水剂制成混合液，且其体积比15:3:1，加热至60℃并恒温搅拌35min；
（2）向上述混合液中加入纳米材料，其中纳米材料的加入量为2-5mg/mL，在55℃条件下恒温搅拌24h，然后用蒸馏水过滤，在烘箱中60℃条件下干燥18h，制得疏水改性的纳米材料。
其中，所述纳米材料为纳米二氧化硅、碳化硅、石墨烯、碳纳米纤维中的至少一种。
其中，所述疏水剂为水溶性环保非离子型表面活性剂。
其中，所述分散剂为涂料总量的0.1%-0.5%，所述偶联剂为涂料总量的0.4%-1%，所述润湿剂为涂料的总量的0.4%-1%。
本发明还提供了上述导电超疏水涂料的制备方法，所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂；具体通过以下步骤制备导电超疏水涂料：
（1）按配比将导电材料加入到聚苯胺/金属量子点复合材料中，并加入润湿剂，混合均匀，得到混合料A；
（2）将疏水改性的纳米材料与分散剂混匀，得到混合料B；
（3）将步骤（1）得到的混合料A、步骤（2）得到的混合料B与偶联剂混合均匀，得到导电超疏水涂料。
实施例4
本实施例的导电超疏水涂料，包括如下质量百分比的原料：导电材料为9%、聚苯胺/金属量子点复合材料10%、疏水改性的纳米材料为80%、助剂为1%；
所述导电材料含有六钛酸钾和/或八钛酸钾以及氧化铟锡；
所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂。
其中，所述导电材料的制备方法包括：
（1）核体分散液的制备：在去离子水中加入六钛酸钾和/或八钛酸钾，搅拌均匀制得导电分散液；
（2）铟锡盐酸混合溶液的配制：在2mol/L盐酸溶液中加入五水四氯化锡、三氯化铟，搅拌至固体全部溶解，转移到容量瓶中、定容制得二种不同锡铟比的盐酸混合溶液；
（3）一次包覆：将步骤（1）中的分散液加热至60℃，调节其pH值2-4，一边搅拌一边滴加步骤（2）所述一种配比的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1.51h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到一次包覆的导电滤饼A；
（4）二次包覆：将步骤(3)中得到的一次包覆的导电滤饼分散在去离子水中制得分散液，将分散液的pH值调节至2-4，升温至60℃，一边搅拌一边滴加与步骤（3）滴加的锡铟比不同的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到二次包覆的导电滤饼B；
（5）热处理：将步骤（4）得到的二次包覆的导电滤饼B粉碎，然后保温固相反应，制得导电材料。
其中，所述步骤（3）中滴加的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为4-6:1；五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为0.4-0.6:1；所述步骤（4）中的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为8-16:1，导电滤饼A分散液中粉体与去离子的质量比为1:5-15，锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为的质量比为0.4-0.6:1。
其中，所述的步骤（5）中保温固相反应温度为500-700℃，时间为1-3h。
其中，所述聚苯胺/金属量子点复合材料制备方法如下：
（1）聚苯胺改性：将聚苯胺超声分散在混酸中，聚苯胺的浓度为1-5mg/mL，加热至70℃并恒温搅拌3h，再用蒸馏水洗至中性，在烘箱中60℃条件下干燥24h，得到改性聚苯胺；
（2）将改性聚苯胺送入混炼机中，混炼温度为120-140℃，混炼5-10min后，将占改性聚苯胺总质量1/10的金属量子点加入混炼机中，一起混炼3-5min，排料；
（3）将上步排出的混合料自然冷却至室温，并送入到电子束辐照装置中，在0.8-0.9MeV的辐照能量下反应30-50min，即得聚苯胺/金属量子点复合材料。
其中，所述疏水改性的纳米材料的制备方法如下：
（1）将丙醇、去离子水和疏水剂制成混合液，且其体积比15:3:1，加热至60℃并恒温搅拌35min；
（2）向上述混合液中加入纳米材料，其中纳米材料的加入量为2-5mg/mL，在55℃条件下恒温搅拌24h，然后用蒸馏水过滤，在烘箱中60℃条件下干燥18h，制得疏水改性的纳米材料。
其中，所述纳米材料为纳米二氧化硅、碳化硅、石墨烯、碳纳米纤维中的至少一种。
其中，所述疏水剂为水溶性环保非离子型表面活性剂。
其中，所述分散剂为涂料总量的0.1%-0.5%，所述偶联剂为涂料总量的0.4%-1%，所述润湿剂为涂料的总量的0.4%-1%。
本发明还提供了上述导电超疏水涂料的制备方法，所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂；具体通过以下步骤制备导电超疏水涂料：
（1）按配比将导电材料加入到聚苯胺/金属量子点复合材料中，并加入润湿剂，混合均匀，得到混合料A；
（2）将疏水改性的纳米材料与分散剂混匀，得到混合料B；
（3）将步骤（1）得到的混合料A、步骤（2）得到的混合料B与偶联剂混合均匀，得到导电超疏水涂料。
实施例5
本实施例的导电超疏水涂料，包括如下质量百分比的原料：导电材料为7%、聚苯胺/金属量子点复合材料32%、疏水改性的纳米材料为59%、助剂为2%；
所述导电材料含有六钛酸钾和/或八钛酸钾以及氧化铟锡；
所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂。
其中，所述导电材料的制备方法包括：
（1）核体分散液的制备：在去离子水中加入六钛酸钾和/或八钛酸钾，搅拌均匀制得导电分散液；
（2）铟锡盐酸混合溶液的配制：在2mol/L盐酸溶液中加入五水四氯化锡、三氯化铟，搅拌至固体全部溶解，转移到容量瓶中、定容制得二种不同锡铟比的盐酸混合溶液；
（3）一次包覆：将步骤（1）中的分散液加热至60℃，调节其pH值2-4，一边搅拌一边滴加步骤（2）所述一种配比的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1.51h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到一次包覆的导电滤饼A；
（4）二次包覆：将步骤(3)中得到的一次包覆的导电滤饼分散在去离子水中制得分散液，将分散液的pH值调节至2-4，升温至60℃，一边搅拌一边滴加与步骤（3）滴加的锡铟比不同的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到二次包覆的导电滤饼B；
（5）热处理：将步骤（4）得到的二次包覆的导电滤饼B粉碎，然后保温固相反应，制得导电材料。
其中，所述步骤（3）中滴加的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为4-6:1；五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为0.4-0.6:1；所述步骤（4）中的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为8-16:1，导电滤饼A分散液中粉体与去离子的质量比为1:5-15，锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为的质量比为0.4-0.6:1。
其中，所述的步骤（5）中保温固相反应温度为500-700℃，时间为1-3h。
其中，所述聚苯胺/金属量子点复合材料制备方法如下：
（1）聚苯胺改性：将聚苯胺超声分散在混酸中，聚苯胺的浓度为1-5mg/mL，加热至70℃并恒温搅拌3h，再用蒸馏水洗至中性，在烘箱中60℃条件下干燥24h，得到改性聚苯胺；
（2）将改性聚苯胺送入混炼机中，混炼温度为120-140℃，混炼5-10min后，将占改性聚苯胺总质量1/10的金属量子点加入混炼机中，一起混炼3-5min，排料；
（3）将上步排出的混合料自然冷却至室温，并送入到电子束辐照装置中，在0.8-0.9MeV的辐照能量下反应30-50min，即得聚苯胺/金属量子点复合材料。
其中，所述疏水改性的纳米材料的制备方法如下：
（1）将丙醇、去离子水和疏水剂制成混合液，且其体积比15:3:1，加热至60℃并恒温搅拌35min；
（2）向上述混合液中加入纳米材料，其中纳米材料的加入量为2-5mg/mL，在55℃条件下恒温搅拌24h，然后用蒸馏水过滤，在烘箱中60℃条件下干燥18h，制得疏水改性的纳米材料。
其中，所述纳米材料为纳米二氧化硅、碳化硅、石墨烯、碳纳米纤维中的至少一种。
其中，所述疏水剂为水溶性环保非离子型表面活性剂。
其中，所述分散剂为涂料总量的0.1%-0.5%，所述偶联剂为涂料总量的0.4%-1%，所述润湿剂为涂料的总量的0.4%-1%。
本发明还提供了上述导电超疏水涂料的制备方法，所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂；具体通过以下步骤制备导电超疏水涂料：
（1）按配比将导电材料加入到聚苯胺/金属量子点复合材料中，并加入润湿剂，混合均匀，得到混合料A；
（2）将疏水改性的纳米材料与分散剂混匀，得到混合料B；
（3）将步骤（1）得到的混合料A、步骤（2）得到的混合料B与偶联剂混合均匀，得到导电超疏水涂料。
试验例
对实施例1-5制备得到的高导电率易清洁涂层进行电阻率、水接触角、油接触角及滚动角等进行测试，结果见表1。
其中，接触角和滚动角都是在25℃下测定，水接触角用去离子水进行测定，液滴量为6μL，油接触角用食用油进行测定，液滴量为8μL，滚动角用去离子水进行测定，液滴量为5μL。
测试项目 电阻率（Ω·m） 水接触角（°） 油接触角（°） 滚动角（°）
实施例1 2×108 141 141 6
实施例2 2×108 145 139 4
实施例3 2×108 150 146 7
实施例4 1×109 149 138 5
实施例5 1×109 147 143 8
由表1可知，本发明的导电超疏水涂料，可以极大降低表面电阻率，提高导电性，从而消除吸尘后产生的静电荷，可减少灰尘的吸附，易于清洁；并且本发明的导电超疏水涂料具有较好的疏水性和疏油性，因此，具有很好的自清洁能力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种导电超疏水涂料，其特征在于，包括如下质量百分比的原料：导电材料为5%-10%、聚苯胺/金属量子点复合材料10%-40%、疏水改性的纳米材料为50%-80%、助剂为1%-2%；
所述导电材料含有六钛酸钾和/或八钛酸钾以及氧化铟锡，且导电材料的制备方法包括：
（1）核体分散液的制备：在去离子水中加入六钛酸钾和/或八钛酸钾，搅拌均匀制得导电分散液；
（2）铟锡盐酸混合溶液的配制：在2mol/L盐酸溶液中加入五水四氯化锡、三氯化铟，搅拌至固体全部溶解，转移到容量瓶中、定容制得二种不同锡铟比的盐酸混合溶液；
（3）一次包覆：将步骤（1）中的分散液加热至60℃，调节其pH值2-4，一边搅拌一边滴加步骤（2）所述一种配比的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1.51h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到一次包覆的导电滤饼A；
（4）二次包覆：将步骤(3)中得到的一次包覆的导电滤饼分散在去离子水中制得分散液，将分散液的pH值调节至2-4，升温至60℃，一边搅拌一边滴加与步骤（3）滴加的锡铟比不同的锡铟盐酸混合溶液，同时滴加碱性溶液来维持pH不变，锡铟盐酸混合溶液滴加完后，继续保温反应1h，然后将悬浮液过滤并用去离子水洗涤至滤液电导率≤70μS/cm，得到二次包覆的导电滤饼B；
（5）热处理：将步骤（4）得到的二次包覆的导电滤饼B粉碎，然后保温固相反应，制得导电材料。
2.根据权利要求1所述的导电超疏水涂料，其特征在于，所述步骤（3）中滴加的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为4-6:1，五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为0.4-0.6:1。
3.根据权利要求1所述的导电超疏水涂料，其特征在于，所述步骤（4）中的锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡和三氯化铟的质量比为8-16:1，导电滤饼A分散液中粉体与去离子的质量比为1:5-15，锡铟盐酸混合溶液中五水四氯化锡与六钛酸钾和/或八钛酸钾的质量比为的质量比为0.4-0.6:1。
4.根据权利要求1所述的导电超疏水涂料，其特征在于，所述的步骤（5）中保温固相反应温度为500-700℃，时间为1-3h。
5.根据权利要求1所述的导电超疏水涂料，其特征在于，所述聚苯胺/金属量子点复合材料制备方法如下：
（1）聚苯胺改性：将聚苯胺超声分散在混酸中，聚苯胺的浓度为1-5mg/mL，加热至70℃并恒温搅拌3h，再用蒸馏水洗至中性，在烘箱中60℃条件下干燥24h，得到改性聚苯胺；
（2）将改性聚苯胺送入混炼机中，混炼温度为120-140℃，混炼5-10min后，将占改性聚苯胺总质量1/10的金属量子点加入混炼机中，一起混炼3-5min，排料；
（3）将上步排出的混合料自然冷却至室温，并送入到电子束辐照装置中，在0.8-0.9MeV的辐照能量下反应30-50min，即得聚苯胺/金属量子点复合材料。
6.根据权利要求1所述的导电超疏水涂料，其特征在于，所述疏水改性的纳米材料的制备方法如下：
（1）将丙醇、去离子水和疏水剂制成混合液，且其体积比15:3:1，加热至60℃并恒温搅拌35min；
（2）向上述混合液中加入纳米材料，其中纳米材料的加入量为2-5mg/mL，在55℃条件下恒温搅拌24h，然后用蒸馏水过滤，在烘箱中60℃条件下干燥18h，制得疏水改性的纳米材料。
7.根据权利要求6所述的导电超疏水涂料，其特征在于，所述纳米材料为纳米二氧化硅、碳化硅、石墨烯、碳纳米纤维中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的导电超疏水涂料，其特征在于，所述疏水剂为水溶性环保非离子型表面活性剂。
9.根据权利要求1所述的导电超疏水涂料，其特征在于，所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂，所述分散剂为涂料总量的0.1%-0.5%，所述偶联剂为涂料总量的0.4%-1%，所述润湿剂为涂料的总量的0.4%-1%。
10.根据权利要求1-9任一项所述的导电超疏水涂料的制备方法，其特征在于，所述助剂包括分散剂、偶联剂和润湿剂；具体通过以下步骤制备导电超疏水涂料：
（1）按配比将导电材料加入到聚苯胺/金属量子点复合材料中，并加入润湿剂，混合均匀，得到混合料A；
（2）将疏水改性的纳米材料与分散剂混匀，得到混合料B；
（3）将步骤（1）得到的混合料A、步骤（2）得到的混合料B与偶联剂混合均匀，得到导电超疏水涂料。
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