CN110616032A - 一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法 - Google Patents

一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及聚氨酯超疏水涂料技术领域，且公开了一种有机‑无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，包括以下配方原料：十八烷基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、碳纳米管、固化剂、异佛尔酮二异氰酸酯、1,5‑戊二醇、二羟甲基丙酸、羟基封端聚硅氧烷硅油、中和剂、水合肼。该一种有机‑无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，有机硅双羟基封端聚硅氧烷硅油作为扩链剂制备得到改性聚氨酯，其含有大量的疏水性基团甲基和烷烃链，大幅增强了聚氨酯疏水性能，SiO2和碳纳米管具有较高的化学惰性、良好的力学性能和机械性能，提高了聚氨酯涂料的化学稳定性和韧性，避免涂料在长时间使用过程中容易损耗和脱落的现象。

Description

一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法
技术领域
本发明涉及聚氨酯超疏水涂料技术领域，具体为一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法。
背景技术
自清洁表面是一种表面的污染物在重力或雨水等外力作用下能够自动脱落的超疏水表面，表面疏水技术在人们日常生活中有着广泛的应用，通过设计不同化学和物理特征的涂料，能够为固体材料提供新的功能和作用，超疏水涂料一种具有特殊表面性质的新型涂料，其涂膜的光滑表面与水接触角大于150°，接触角滞后小于5°，超疏水涂料具有防水、防雪、防污染、抗粘连、抗氧化和自清洁等作用，在科学研究和生产、生活等诸多领域中有着巨大的应用前景。
目前超疏水涂料有氟/硅材料如氟化聚乙烯、氟碳蜡等、具有纳米结构的有机-无机杂化材料如烷氧基硅烷溶胶-凝胶杂化材料等、高分子熔体聚合物如聚丙烯腈、聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺等、其中聚氨酯由于其独特的功能性，聚氨酯超疏水材料在日常生活和工业领域都具有广泛的应用前景，通常采用氟化方法降低聚氨酯材料的表面能或或静电纺丝技术来制备超疏水材料，制备方法较为困难，目前的聚氨酯超疏水材料由于技术不成熟，还没有形成规模化生产，市场上超疏水聚氨酯涂料的种类较少，并且疏水性能参次不齐，同时机械性能较差、耐磨性不好，使涂料容易损耗，导致超疏水性能持久性不高。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，不仅提供一种方法简单、操作简便的超疏水聚氨酯涂料的制备工艺，同时解决了聚氨酯涂料的机械性能较差、耐磨性不好，使涂料容易损耗，导致超疏水性能持久性不高的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，包括以下按重量份数计的配方原料，5-7份十八烷基三乙氧基硅烷、4-6份纳米二氧化硅、4-24份碳纳米管、4-6份固化剂、45-50份异佛尔酮二异氰酸酯、1-2份1,5-戊二醇、4-6份二羟甲基丙酸、8-10双羟基封端聚硅氧烷硅油、3-5份中和剂、2-4份水合肼、制法包括以及以下实验药品：蒸馏水、乙二醇、无水乙醇、氢氧化钠。
优选的，所述纳米二氧化硅平均粒径为15nm。
优选的，所述碳纳米管为氨基化多壁碳纳米管，氨基含量≥0.45％。
优选的，所述固化剂为N-十二烷基琥珀酸酐。
优选的，所述中和剂为三乙醇胺。
优选的，所述水合肼中NH2-NH2质量分数≥51％。
优选的，所述有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料制备方法包括以下步骤：
(1)制备改性纳米SiO2：向反应瓶中加入200-600mL无水乙醇，再依次加入5-7份十八烷基三乙氧基硅烷和4-6份纳米二氧化硅并均匀搅拌，边匀速搅拌边缓慢加入氢氧化钠调节溶液pH至8-9，将溶液转移进水热合成反应釜，并置于烘箱中，加热至120-130℃反应6-8h，反应结束将容易冷却至室温并过滤除去溶剂，依次使用适量的无水乙醇和蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥得到十八烷基三乙氧基硅烷改性纳米SiO2。
(2)制备改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管：向反应釜中200-800mL蒸馏水，再依次加入4-24份碳纳米管和上述步骤(1)制得的改性纳米SiO2，将反应釜置于烘箱中加热至80-90℃反应3-5h，反应结束后将溶液冷却至室温，过滤除去溶剂，并使用适量的蒸馏水洗涤产物，充分干燥后得到改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管。
(3)制备有机硅改性聚氨酯：向反应瓶中加入200-1000mL乙二醇，再加入45-50份异佛尔酮二异氰酸酯、8-10双羟基封端聚硅氧烷硅油和1-2份1,5-戊二醇，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至85-90℃匀速搅拌反应1-1.5h，再加入4-6份二羟甲基丙酸、匀速搅拌反应3-5h，将水浴锅温度冷却至60-70℃，并加入3-5份中和剂三乙醇胺，匀速搅拌反应30-50min，再将水浴锅温度降至30-35℃，并缓慢加入2-4份水合肼，匀速搅拌反应2-4h，反应结束将物料置于高速离心机中，离心转速≥12000rpm，进行离心分离除去上层乙二溶液，将产物通过适量的无水乙醚和蒸馏水洗涤，并充分干燥得到有机硅改性聚氨酯。
(4)制备有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料：向反应瓶中加入适量的N-甲基吡咯烷酮，再依次加入4-6份固化剂N-十二烷基琥珀酸酐、上述步骤(2)制得的改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管和步骤(3)制得的有机硅改性聚氨酯，控制固液质量比为35-60％，将反应瓶置于超声分散仪中，加热至50-70℃。超声频率为20-28KHz进行超声分散处理3-6h，制备得到有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
该一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，有机硅双羟基封端聚硅氧烷硅油作为扩链剂制备得到改性聚氨酯，其含有大量的疏水性基团甲基和烷烃链，大幅增强了聚氨酯疏水性能，通过水热合成法制备的十八烷基三乙氧基硅烷改性纳米SiO2，十八烷基具有强烈的疏水性，并且乙氧基团与碳纳米管中的氨基和亚氨基形成稳定的氢键，使纳米SiO2均匀的负载在碳纳米管巨大的比表面积和孔隙中，避免了改性纳米SiO2发生团聚，导致疏水性能降低的现象，并且聚氨酯固化剂N-十二烷基琥珀酸酐的十二烷基也具有很好的疏水性，通过超声分散法制备的改性聚氨酯涂料具有的很强疏水性能。
该一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，通过改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管掺杂聚氨酯涂料，纳米SiO2具有高机械强度和耐化学性能，降低了涂料表面与外界物的摩擦力，增强了涂料的耐磨性能和使用寿命，同时碳纳米管具有较高的化学惰性和良好的力学性能，提高了聚氨酯涂料的化学稳定性和韧性，避免涂料在长时间使用过程中容易损耗和脱落的现象。
具体实施方式
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，包括以下按重量份数计的配方原料，5-7份十八烷基三乙氧基硅烷、4-6份纳米二氧化硅、4-24份碳纳米管、4-6份固化剂、45-50份异佛尔酮二异氰酸酯、1-2份1,5-戊二醇、4-6份二羟甲基丙酸、8-10双羟基封端聚硅氧烷硅油、3-5份中和剂、2-4份水合肼、制法包括以及以下实验药品：蒸馏水、乙二醇、无水乙醇、氢氧化钠，纳米二氧化硅平均粒径为15nm，碳纳米管为氨基化多壁碳纳米管，氨基含量≥0.45％，固化剂为N-十二烷基琥珀酸酐，中和剂为三乙醇胺，水合肼中NH2-NH2质量分数≥51％。
有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料制备方法包括以下步骤：
(1)制备改性纳米SiO2：向反应瓶中加入200-600mL无水乙醇，再依次加入5份十八烷基三乙氧基硅烷和4份纳米二氧化硅并均匀搅拌，边匀速搅拌边缓慢加入氢氧化钠调节溶液pH至8-9，将溶液转移进水热合成反应釜，并置于烘箱中，加热至120-130℃反应6-8h，反应结束将容易冷却至室温并过滤除去溶剂，依次使用适量的无水乙醇和蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥得到十八烷基三乙氧基硅烷改性纳米SiO2。
(2)制备改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管：向反应釜中200-800mL蒸馏水，再依次加入4-24份碳纳米管和上述步骤(1)制得的改性纳米SiO2，将反应釜置于烘箱中加热至80-90℃反应3-5h，反应结束后将溶液冷却至室温，过滤除去溶剂，并使用适量的蒸馏水洗涤产物，充分干燥后得到改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管。
(3)制备有机硅改性聚氨酯：向反应瓶中加入200-1000mL乙二醇，再加入45份异佛尔酮二异氰酸酯、8双羟基封端聚硅氧烷硅油和1份1,5-戊二醇，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至85-90℃匀速搅拌反应1-1.5h，再加入4份二羟甲基丙酸、匀速搅拌反应3-5h，将水浴锅温度冷却至60-70℃，并加入3份中和剂三乙醇胺，匀速搅拌反应30-50min，再将水浴锅温度降至30-35℃，并缓慢加入2份水合肼，匀速搅拌反应2-4h，反应结束将物料置于高速离心机中，离心转速≥12000rpm，进行离心分离除去上层乙二溶液，将产物通过适量的无水乙醚和蒸馏水洗涤，并充分干燥得到有机硅改性聚氨酯。
(4)制备有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料：向反应瓶中加入适量的N-甲基吡咯烷酮，再依次加入4-6份固化剂N-十二烷基琥珀酸酐、上述步骤(2)制得的改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管和步骤(3)制得的有机硅改性聚氨酯，控制固液质量比为35-60％，将反应瓶置于超声分散仪中，加热至50-70℃。超声频率为20-28KHz进行超声分散处理3-6h，制备得到有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料。
实施例1：
(1)制备改性纳米SiO2：向反应瓶中加入200mL无水乙醇，再依次加入5份十八烷基三乙氧基硅烷和4份纳米二氧化硅并均匀搅拌，边匀速搅拌边缓慢加入氢氧化钠调节溶液pH至8，将溶液转移进水热合成反应釜，并置于烘箱中，加热至120℃反应6h，反应结束将容易冷却至室温并过滤除去溶剂，依次使用适量的无水乙醇和蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥得到十八烷基三乙氧基硅烷改性纳米SiO2材料1。
(2)制备改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管：向反应釜中200mL蒸馏水，再依次加入24份碳纳米管和上述步骤(1)制得的改性纳米SiO2材料1，将反应釜置于烘箱中加热至80℃反应3h，反应结束后将溶液冷却至室温，过滤除去溶剂，并使用适量的蒸馏水洗涤产物，充分干燥后得到改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管材料1。
(3)制备有机硅改性聚氨酯：向反应瓶中加入200mL乙二醇，再加入45份异佛尔酮二异氰酸酯、8双羟基封端聚硅氧烷硅油和1份1,5-戊二醇，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至85℃匀速搅拌反应1h，再加入4份二羟甲基丙酸、匀速搅拌反应3h，将水浴锅温度冷却至60℃，并加入3份中和剂三乙醇胺，匀速搅拌反应30min，再将水浴锅温度降至30℃，并缓慢加入2份水合肼，匀速搅拌反应2h，反应结束将物料置于高速离心机中，离心转速≥12000rpm，进行离心分离除去上层乙二溶液，将产物通过适量的无水乙醚和蒸馏水洗涤，并充分干燥得到有机硅改性聚氨酯材料1。
(4)制备有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料：向反应瓶中加入适量的N-甲基吡咯烷酮，再依次加入4份固化剂N-十二烷基琥珀酸酐、上述步骤(2)制得的改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管材料1和步骤(3)制得的有机硅改性聚氨酯材料1，控制固液质量比为35％，将反应瓶置于超声分散仪中，加热至50℃。超声频率为20KHz进行超声分散处理3h，制备得到有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料1。
实施例2：
(1)制备改性纳米SiO2：向反应瓶中加入200mL无水乙醇，再依次加入5.5份十八烷基三乙氧基硅烷和4.5份纳米二氧化硅并均匀搅拌，边匀速搅拌边缓慢加入氢氧化钠调节溶液pH至8，将溶液转移进水热合成反应釜，并置于烘箱中，加热至125℃反应6h，反应结束将容易冷却至室温并过滤除去溶剂，依次使用适量的无水乙醇和蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥得到十八烷基三乙氧基硅烷改性纳米SiO2材料2。
(2)制备改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管：向反应釜中300mL蒸馏水，再依次加入20份碳纳米管和上述步骤(1)制得的改性纳米SiO2材料2，将反应釜置于烘箱中加热至85℃反应3h，反应结束后将溶液冷却至室温，过滤除去溶剂，并使用适量的蒸馏水洗涤产物，充分干燥后得到改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管材料2。
(3)制备有机硅改性聚氨酯：向反应瓶中加入400mL乙二醇，再加入46份异佛尔酮二异氰酸酯、8.5双羟基封端聚硅氧烷硅油和1份1,5-戊二醇，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至85℃匀速搅拌反应1h，再加入4.5份二羟甲基丙酸、匀速搅拌反应3h，将水浴锅温度冷却至60℃，并加入3.5份中和剂三乙醇胺，匀速搅拌反应30min，再将水浴锅温度降至30℃，并缓慢加入2.5份水合肼，匀速搅拌反应2h，反应结束将物料置于高速离心机中，离心转速≥12000rpm，进行离心分离除去上层乙二溶液，将产物通过适量的无水乙醚和蒸馏水洗涤，并充分干燥得到有机硅改性聚氨酯材料2。
(4)制备有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料：向反应瓶中加入适量的N-甲基吡咯烷酮，再依次加入4份固化剂N-十二烷基琥珀酸酐、上述步骤(2)制得的改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管材料2和步骤(3)制得的有机硅改性聚氨酯材料2，控制固液质量比为40％，将反应瓶置于超声分散仪中，加热至55℃。超声频率为20KHz进行超声分散处理3h，制备得到有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料2。
实施例3：
(1)制备改性纳米SiO2：向反应瓶中加入400mL无水乙醇，再依次加入6份十八烷基三乙氧基硅烷和5份纳米二氧化硅并均匀搅拌，边匀速搅拌边缓慢加入氢氧化钠调节溶液pH至9，将溶液转移进水热合成反应釜，并置于烘箱中，加热至125℃反应7h，反应结束将容易冷却至室温并过滤除去溶剂，依次使用适量的无水乙醇和蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥得到十八烷基三乙氧基硅烷改性纳米SiO2材料3。
(2)制备改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管：向反应釜中200mL蒸馏水，再依次加入16份碳纳米管和上述步骤(1)制得的改性纳米SiO2材料3，将反应釜置于烘箱中加热至85℃反应45h，反应结束后将溶液冷却至室温，过滤除去溶剂，并使用适量的蒸馏水洗涤产物，充分干燥后得到改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管材料3。
(3)制备有机硅改性聚氨酯：向反应瓶中加入800mL乙二醇，再加入47份异佛尔酮二异氰酸酯、9双羟基封端聚硅氧烷硅油和1.5份1,5-戊二醇，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至90℃匀速搅拌反应1.5h，再加入5份二羟甲基丙酸、匀速搅拌反应4h，将水浴锅温度冷却至70℃，并加入4份中和剂三乙醇胺，匀速搅拌反应40min，再将水浴锅温度降至35℃，并缓慢加入2.5份水合肼，匀速搅拌反应2h，反应结束将物料置于高速离心机中，离心转速≥12000rpm，进行离心分离除去上层乙二溶液，将产物通过适量的无水乙醚和蒸馏水洗涤，并充分干燥得到有机硅改性聚氨酯材料3。
(4)制备有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料：向反应瓶中加入适量的N-甲基吡咯烷酮，再依次加入5份固化剂N-十二烷基琥珀酸酐、上述步骤(2)制得的改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管材料3和步骤(3)制得的有机硅改性聚氨酯材料3，控制固液质量比为45％，将反应瓶置于超声分散仪中，加热至60℃。超声频率为25KHz进行超声分散处理4h，制备得到有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料3。
实施例4：
(1)制备改性纳米SiO2：向反应瓶中加入600mL无水乙醇，再依次加入6.5份十八烷基三乙氧基硅烷和5.5份纳米二氧化硅并均匀搅拌，边匀速搅拌边缓慢加入氢氧化钠调节溶液pH至9，将溶液转移进水热合成反应釜，并置于烘箱中，加热至125℃反应8h，反应结束将容易冷却至室温并过滤除去溶剂，依次使用适量的无水乙醇和蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥得到十八烷基三乙氧基硅烷改性纳米SiO2材料4。
(2)制备改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管：向反应釜中600mL蒸馏水，再依次加入9.5份碳纳米管和上述步骤(1)制得的改性纳米SiO2材料4，将反应釜置于烘箱中加热至82℃反应5h，反应结束后将溶液冷却至室温，过滤除去溶剂，并使用适量的蒸馏水洗涤产物，充分干燥后得到改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管材料4。
(3)制备有机硅改性聚氨酯：向反应瓶中加入800mL乙二醇，再加入48份异佛尔酮二异氰酸酯、9.5双羟基封端聚硅氧烷硅油和2份1,5-戊二醇，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至90℃匀速搅拌反应1.5h，再加入5.5份二羟甲基丙酸、匀速搅拌反应5h，将水浴锅温度冷却至70℃，并加入4.5份中和剂三乙醇胺，匀速搅拌反应50min，再将水浴锅温度降至35℃，并缓慢加入3.5水合肼，匀速搅拌反应3h，反应结束将物料置于高速离心机中，离心转速≥12000rpm，进行离心分离除去上层乙二溶液，将产物通过适量的无水乙醚和蒸馏水洗涤，并充分干燥得到有机硅改性聚氨酯材料4。
(4)制备有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料：向反应瓶中加入适量的N-甲基吡咯烷酮，再依次加入5.5份固化剂N-十二烷基琥珀酸酐、上述步骤(2)制得的改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管材料4和步骤(3)制得的有机硅改性聚氨酯材料4，控制固液质量比为50％，将反应瓶置于超声分散仪中，加热至65℃。超声频率为25KHz进行超声分散处理6h，制备得到有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料4。
实施例5：
(1)制备改性纳米SiO2：向反应瓶中加入600mL无水乙醇，再依次加入7份十八烷基三乙氧基硅烷和6份纳米二氧化硅并均匀搅拌，边匀速搅拌边缓慢加入氢氧化钠调节溶液pH至9，将溶液转移进水热合成反应釜，并置于烘箱中，加热至130℃反应8h，反应结束将容易冷却至室温并过滤除去溶剂，依次使用适量的无水乙醇和蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥得到十八烷基三乙氧基硅烷改性纳米SiO2材料5。
(2)制备改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管：向反应釜中800mL蒸馏水，再依次加入4份碳纳米管和上述步骤(1)制得的改性纳米SiO2材料5，将反应釜置于烘箱中加热至90℃反应5h，反应结束后将溶液冷却至室温，过滤除去溶剂，并使用适量的蒸馏水洗涤产物，充分干燥后得到改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管材料5。
(3)制备有机硅改性聚氨酯：向反应瓶中加入1000mL乙二醇，再加入50份异佛尔酮二异氰酸酯、10双羟基封端聚硅氧烷硅油和2份1,5-戊二醇，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至90℃匀速搅拌反应1.5h，再加入6份二羟甲基丙酸、匀速搅拌反应5h，将水浴锅温度冷却至70℃，并加入5份中和剂三乙醇胺，匀速搅拌反应50min，再将水浴锅温度降至35℃，并缓慢加入4份水合肼，匀速搅拌反应4h，反应结束将物料置于高速离心机中，离心转速≥12000rpm，进行离心分离除去上层乙二溶液，将产物通过适量的无水乙醚和蒸馏水洗涤，并充分干燥得到有机硅改性聚氨酯材料5。
(4)制备有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料：向反应瓶中加入适量的N-甲基吡咯烷酮，再依次加入6份固化剂N-十二烷基琥珀酸酐、上述步骤(2)制得的改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管材料5和步骤(3)制得的有机硅改性聚氨酯材料5，控制固液质量比为60％，将反应瓶置于超声分散仪中，加热至70℃。超声频率为28KHz进行超声分散处理6h，制备得到有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料5。
综上所述，该一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，有机硅双羟基封端聚硅氧烷硅油作为扩链剂制备得到改性聚氨酯，其含有大量的疏水性基团甲基和烷烃链，大幅增强了聚氨酯疏水性能，通过水热合成法制备的十八烷基三乙氧基硅烷改性纳米SiO2，十八烷基具有强烈的疏水性，并且乙氧基团与碳纳米管中的氨基和亚氨基形成稳定的氢键，使纳米SiO2均匀的负载在碳纳米管巨大的比表面积和孔隙中，避免了改性纳米SiO2发生团聚，导致疏水性能降低的现象，并且聚氨酯固化剂N-十二烷基琥珀酸酐的十二烷基也具有很好的疏水性，通过超声分散法制备的改性聚氨酯涂料具有的很强疏水性能。
该一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，通过改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管掺杂聚氨酯涂料，纳米SiO2具有高机械强度和耐化学性能，降低了涂料表面与外界物的摩擦力，增强了涂料的耐磨性能和使用寿命，同时碳纳米管具有较高的化学惰性和良好的力学性能，提高了聚氨酯涂料的化学稳定性和韧性，避免涂料在长时间使用过程中容易损耗和脱落的现象。

Claims (7)

1.一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，包括以下按重量份数计的配方原料，其特征在于：5-7份十八烷基三乙氧基硅烷、4-6份纳米二氧化硅、4-24份碳纳米管、4-6份固化剂、45-50份异佛尔酮二异氰酸酯、1-2份1,5-戊二醇、4-6份二羟甲基丙酸、8-10双羟基封端聚硅氧烷硅油、3-5份中和剂、2-4份水合肼、制法包括以及以下实验药品：蒸馏水、乙二醇、无水乙醇、氢氧化钠。
2.根据权利要求1所述的一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，其特征在于：所述纳米二氧化硅平均粒径为15nm。
3.根据权利要求1所述的一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，其特征在于：所述碳纳米管为氨基化多壁碳纳米管，氨基含量≥0.45％。
4.根据权利要求1所述的一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，其特征在于：所述固化剂为固化剂N-十二烷基琥珀酸酐。
5.根据权利要求1所述的一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，其特征在于：所述中和剂为三乙醇胺。
6.根据权利要求1所述的一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，其特征在于：所述水合肼中NH2-NH2质量分数≥51％。
7.根据权利要求1所述的一种有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料及其制法，其特征在于：所述有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料制备方法包括以下步骤：
(1)制备改性纳米SiO2：向反应瓶中加入200-600mL无水乙醇，再依次加入5-7份十八烷基三乙氧基硅烷和4-6份纳米二氧化硅并均匀搅拌，边匀速搅拌边缓慢加入氢氧化钠调节溶液pH至8-9，将溶液转移进水热合成反应釜，并置于烘箱中，加热至120-130℃反应6-8h，反应结束将容易冷却至室温并过滤除去溶剂，依次使用适量的无水乙醇和蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥得到十八烷基三乙氧基硅烷改性纳米SiO2。
(2)制备改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管：向反应釜中200-800mL蒸馏水，再依次加入4-24份碳纳米管和上述步骤(1)制得的改性纳米SiO2，将反应釜置于烘箱中加热至80-90℃反应3-5h，反应结束后将溶液冷却至室温，过滤除去溶剂，并使用适量的蒸馏水洗涤产物，充分干燥后得到改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管。
(3)制备有机硅改性聚氨酯：向反应瓶中加入200-1000mL乙二醇，再加入45-50份异佛尔酮二异氰酸酯、8-10双羟基封端聚硅氧烷硅油和1-2份1,5-戊二醇，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至85-90℃匀速搅拌反应1-1.5h，再加入4-6份二羟甲基丙酸、匀速搅拌反应3-5h，将水浴锅温度冷却至60-70℃，并加入3-5份中和剂三乙醇胺，匀速搅拌反应30-50min，再将水浴锅温度降至30-35℃，并缓慢加入2-4份水合肼，匀速搅拌反应2-4h，反应结束将物料置于高速离心机中，离心转速≥12000rpm，进行离心分离除去上层乙二溶液，将产物通过适量的无水乙醚和蒸馏水洗涤，并充分干燥得到有机硅改性聚氨酯。
(4)制备有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料：向反应瓶中加入适量的N-甲基吡咯烷酮，再依次加入4-6份固化剂N-十二烷基琥珀酸酐、上述步骤(2)制得的改性纳米SiO2负载氨基化碳纳米管和步骤(3)制得的有机硅改性聚氨酯，控制固液质量比为35-60％，将反应瓶置于超声分散仪中，加热至50-70℃。超声频率为20-28KHz进行超声分散处理3-6h，制备得到有机-无机硅改性聚氨酯超疏水涂料。
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