CN113578705A - 一种基于静电自组装的HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于静电自组装的HNTs‑WS2耐磨超疏水纳米复合涂层及其制备方法，包括以下步骤：将阳离子表面活性剂和WS2加入水中得悬浮液，HNTs分散在水中获得悬浮液，两悬浮液混合后搅拌、离心、干燥得纳米复合粉末；将其和磷酸加入无水乙醇中分散，再加入氟硅烷、正硅酸乙酯、六甲基二硅氮烷、去离子水和无水乙醇的疏水改性溶液，搅拌、离心、干燥后分散在无水乙醇中，逐滴均匀滴落在覆有环氧树脂底漆的基片上，加热干燥。本发明制得的涂层外观为灰色，其表面接触角达到150°～165°，滚动角小于2°，在100g砝码负重下，在800目砂纸的磨损距离达到1400～1530mm，具有很好的超疏水性和机械稳定性。

Description

一种基于静电自组装的HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层及 其制备方法
技术领域
本发明属于超疏水纳米复合涂层技术领域，具体涉及一种基于静电自组装的HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层及其制备方法。
背景技术
疏水是一种特殊的润湿现象。一般来说，超疏水是指液滴在固体表面的接触角大于150°，且滚动角小于10°的现象。当水滴放置在超疏水表面时，会呈现出近似圆球状，而当表面稍微倾斜时，水滴会立刻滚落。由于超疏水表面独特的润湿特性，可提高材料的耐腐蚀性和耐磨性，增强机械性能，在材料表面提供防污以及抗菌能力，使其具有广泛的潜在应用价值。
目前，多种方法已被应用于构建超疏水表面，包括溶胶-凝胶法、电化学沉积法、水热合成法、化学腐蚀法、样板法等等，但长期以来，缺乏致密的耐磨结构仍然是超疏水表面难以解决的一个问题，如果材料表面的微纳米结构被磨损，超疏水性能会快速降低，这会给实际应用带来困难，因此，寻找一种简单且低成本的方法提高超疏水镀层的耐久性是使超疏水产品由实验室走向实际应用的关键。本发明具有在航海、空调、汽车等领域潜在的应用价值。
Wang等通过水热反应和表面修饰制得铜基超疏水表面，具备一定的耐磨性，但该方法制得的表面摩擦后滚动角变动较大(长效超疏水铜表面的构建及耐磨性和自清洁性能)，Li以苯并噁嗪/环氧树脂共混体系为集体，介孔SiO2为填料构建了有机无机互穿网络微纳米结构，具有良好的疏水性和耐磨性(苯并噁嗪/环氧基超疏水耐磨涂层制备及性能研究)；Zhao使用一步电镀法研制了一种适用于涂覆在低碳钢基材上具有耐腐蚀性及耐磨性的金属-陶瓷超疏水镀层(一步电镀镍复合纳米层改善低碳钢表面性能及相关技术的拓展研究)；Yu 使用硫酸铜镀铜后，将镀层进入铜氨溶液氧化15min后，在镀层微球上出现纳米级凹坑，经氟硅烷修饰后表面硬度达到4H(耐磨-防腐超疏水表面电沉积制备及性能研究)。
发明内容
为了克服超疏水表面制备过程中存在的机械稳定性较差、难以大规模制备、制备成本高昂的问题，本发明的目的是提供一种具有良好机械稳定性的可大规模制备、且制备成本低廉的基于静电自组装的HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种基于静电自组装的HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
将阳离子表面活性剂和WS2加入水中得WS2悬浮液，HNTs分散在水中获得HNTs悬浮液，所述WS2悬浮液和HNTs悬浮液混合后搅拌、离心、干燥得 HNTs-WS2纳米复合粉末；所述HNTs-WS2纳米复合粉末和磷酸加入无水乙醇中分散，再加入氟硅烷、正硅酸乙酯、六甲基二硅氮烷、去离子水和无水乙醇的疏水改性溶液，搅拌、离心、干燥后分散在无水乙醇中，逐滴均匀滴落在覆有环氧树脂底漆的基片上，加热干燥获得HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层。
优选的，所述制备方法包括以下步骤：
(1)金属表面的预处理：首先用砂纸对金属表面进行打磨，然后用无水乙醇进行超声清洗，吹干得基片，待用；
(2)WS2悬浮液的制备：将阳离子表面活性剂加入去离子水中，搅拌，加入WS2，超声分散后搅拌，获得WS2悬浮液，待用；使WS2的表面附上正电；
(3)HNTs悬浮液的制备：将HNTs加入去离子水中，超声分散并搅拌，得HNTs悬浮液；
(4)将步骤(2)所得的WS2悬浮液逐滴加入步骤(3)所述的HNTs悬浮液，搅拌，离心分离并去除上清液后，加热干燥获得HNTs-WS2纳米复合粉末，待用；使表面带有正电的WS2与表面带有负电的HNTs静电自组装；
(5)疏水改性溶液的制备：在搅拌状态下将氟硅烷、正硅酸乙酯(TEOS)、六甲基二硅氮烷(HDMS)、去离子水依次加入无水乙醇中，形成疏水改性溶液，待用；
(6)HNTs-WS2改性纳米复合粉末的制备：将磷酸和步骤(4)所得 HNTs-WS2纳米复合粉末加入无水乙醇中，超声分散后得悬浮液，在搅拌的状态下，将步骤(5)所得改性溶液逐滴加入其中，搅拌，离心分离去除上清液后，加热干燥获得具有疏水性的HNTs-WS2改性纳米复合粉末，待用；
(7)覆有环氧树脂底漆基片的制备：将固化剂和环氧树脂加入无水乙醇中，搅拌均匀，超声分散后静置，取其上清液，将步骤(1)所得基片放入上清液中，取出加热干燥，获得覆有环氧树脂底漆基片，待用；
(8)将步骤(6)获得的HNTs-WS2改性纳米复合粉末加入无水乙醇中，超声分散并搅拌得悬浮液，逐滴均匀滴落在步骤(7)所得基片上，加热干燥获得HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层。
进一步优选的，步骤(1)中所述砂纸为400-1200目；更优选的，所述砂纸为800目；
进一步优选的，步骤(1)所述金属为Q235铁片、钛片和黄铜金属材料；
进一步优选的，步骤(1)所述超声清洗的时间为10～20min。
进一步优选的，步骤(2)中所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；
进一步优选的，步骤(2)所述阳离子表面活性剂在WS2悬浮液中的浓度为0.3～0.5g/L；
进一步优选的，步骤(2)中所述WS2粒径为20～100nm；
进一步优选的，步骤(2)所述WS2在WS2悬浮液中的浓度为3～7g/L；
进一步优选的，步骤(2)中所述超声的仪器功率为200W～400W，超声的时间为10～30min；
进一步优选的，步骤(2)所述搅拌的转速为400～800r/min，搅拌的时间为10～30min。
进一步优选的，步骤(3)中所述HNTs管外径为40～60nm，内径为15～20nm，长度为100～1500nm。
进一步优选的，步骤(3)所述HNTs在HNTs悬浮液中的浓度为8～12g/L；
进一步优选的，步骤(2)中所述去离子水的体积与步骤(3)中所述去离子水的体积比为1:0.8～1:1.2；更优选的，步骤(2)中所述去离子水的体积与步骤(3)中所述去离子水的体积比为1:1；
进一步优选的，步骤(3)中所述超声的仪器功率为200W～400W，超声的时间为10～30min；
进一步优选的，步骤(3)所述搅拌的转速为400～800r/min，搅拌的时间为10～30min；
进一步优选的，步骤(4)中所述离心分离的转速为4500～5500rpm，离心的时间为4～6min；
进一步优选的，步骤(4)所述搅拌的转速为400～800r/min，搅拌时间为 2-3h。
进一步优选的，步骤(4)所述干燥的温度为60～80℃，干燥的时间为2～3h。
进一步优选的，步骤(5)中所述氟硅烷在改性溶液中浓度为15～18ml/L；
进一步优选的，步骤(5)所述正硅酸乙酯在改性溶液中浓度为12～15ml/L；
进一步优选的，步骤(5)所述六甲基二硅氮烷在改性溶液中浓度为 15～18ml/L；
进一步优选的，步骤(5)所述去离子水在改性溶液中浓度为150～180ml/L；
进一步优选的，步骤(5)中所述搅拌的转速为400～800r/min，搅拌的时间为10～30min。
进一步优选的，步骤(6)中所述磷酸在悬浮液中的浓度为90～110g/L；
进一步优选的，步骤(6)所述HNTs-WS2纳米复合粉末在悬浮液中浓度为20～30g/L；
进一步优选的，步骤(6)中所述超声的仪器功率为200W～400W，超声的时间为10～30min；
进一步优选的，步骤(6)所述搅拌的转速为400～800r/min，搅拌的时间为10～12h；
进一步优选的，步骤(6)所述干燥的温度为60～80℃，干燥的时间为2～3h。
进一步优选的，步骤(7)中所述固化剂在上清液中的浓度为50～70g/L；
进一步优选的，步骤(7)所述环氧树脂在上清液中的浓度为100～140g/L；
进一步优选的，步骤(7)所述基片放在上清液中的时间为1～2min；
进一步优选的，步骤(7)中所述超声的仪器功率为200W～400W，超声的时间为10～30min；
进一步优选的，步骤(7)所述干燥的温度为60～80℃，干燥的时间为1～1.5h。
进一步优选的，步骤(8)中所述HNTs-WS2改性纳米复合粉末在悬浮液中浓度为40～60g/L；
进一步优选的，步骤(8)中所述超声的仪器功率为200W～400W，超声的时间为10～30min；
进一步优选的，步骤(8)所述搅拌的转速为400～800r/min，搅拌的时间为10～30min；
进一步优选的，步骤(8)所述干燥的温度为60～80℃，干燥的时间为0.5～1h。
上述的制备方法制得的基于静电自组装的HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层。
本发明提供的超疏水涂层与现有技术相比，本发明的显著优点为：
(1)利用阳离子表面活性剂使纳米粒子WS2与HNTs紧密结合，有效降低了涂层空隙率，使涂层更加致密，很好地改善了涂层的耐腐蚀性能。
(2)HNTs-WS2纳米复合结构中的WS2本身是自润滑材料，在机械磨损过程中，能够有效减少涂层和砂纸的接触面积；另一方面，HNTs纳米管可以更好的嵌入环氧树脂层中，进一步加强涂层与基底的结合力。因而HNTs-WS2纳米复合结构可以进一步提高超疏水涂层的机械稳定性。
(3)该发明制备过程简单，无需昂贵复杂的设备，可大规模应用。
(4)本发明通过静电吸附作用成功使具有自润滑性能的WS2与HNTs紧密结合，并牢固附着在金属表面，使涂层机械稳定性大幅度提高，涂层接触角达到161.7°，滚动角小于2°，磨损距离达到1480mm，使金属表面不仅拥有防腐防污性能，同时还表现出优异的机械稳定性，在汽车、航空等领域具有应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例1中制备的HNTs-WS2改性纳米复合粉末的微观形貌SEM图；
图2是本发明实施例1中制备的HNTs-WS2超疏水纳米复合涂层的微观形貌SEM图；
图3是本发明实施例1中制备的HNTs-WS2超疏水纳米复合涂层经 1490mm磨损后的微观形貌SEM图；
图4是本发明实施例1中制备的HNTs-WS2超疏水纳米复合涂层表面接触角示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述，但以下实施例不对本发明起任何限定作用。
实施例1
基于静电自组装的HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
a.将钛片用800目的SiC砂纸打磨，裁剪成5×3cm规格，并在无水乙醇中超声震荡清洗10分钟以清除表面油污，烘干备用；
b.将0.05g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)加入100mL去离子水中，用磁力搅拌器在600r/min下搅拌10min，再将0.5gWS2纳米颗粒(25nm)加入烧杯中超声分散20min，磁力搅拌20min，获得均匀分散的WS2悬浮液。
c.将1.0gHNTs(管外径为40～60nm，内径为15～20nm，长度为100～1500nm) 加入100mL去离子水中，超声分散20min，磁力搅拌20min，获得均匀分散的 HNTs悬浮液。
d.将WS2悬浮液逐渐滴入HNTs悬浮液中，保持600r/min磁力搅拌3h，使用5000r/min的离心分离器，离心分离5min，去除上清液后，将沉淀置于70℃的干燥箱中干燥2h，获得HNTs-WS2纳米复合粉末，如图1所示埃洛石和二硫化钨因静电作用紧密结合形成团状颗粒。
e.将0.99mL氟硅烷加入60mL无水乙醇中，用磁力搅拌器在600r/min下搅拌10min，缓慢加入0.8mL的TEOS，保持相同搅拌速率搅拌10min，然后缓慢加入0.99mL的HMDS，保持相同速率搅拌10min，最后加入9.9mL去离子水，保持相同速率搅拌10min，获得改性溶液。
f.将4.0g磷酸加入40mL无水乙醇中，在600r/min下磁力搅拌10min，称取1.0g的HNTs-WS2纳米复合粉末，用300W的超声仪器超声分散15min，将改性溶液逐滴加入其中，保持600r/min的转速磁力搅拌10h，使用5000r/min 的离心分离器，离心分离5min，去除上清液后，将沉淀置于70℃的干燥箱中干燥2h，获得HNTs-WS2改性纳米复合粉末。
g.将0.6g固化剂和1.2g环氧树脂加入10mL无水乙醇中，用玻璃棒搅拌均匀，用300W的超声仪器超声分散10min，静置10min，取其中的上清液置于另一烧杯，将已处理的基底材料置于上清液中60s后取出，在70℃的干燥箱中干燥1h，获得涂覆环氧树脂底漆的基片。
h.将0.3g的HNTs-WS2改性纳米复合粉末加入6mL无水乙醇中，用300W 的超声仪器超声分散20min，保持600r/min的转速磁力搅拌10min，将形成的悬浮液均匀滴加在已涂覆环氧树脂底漆的基片上，在70℃的干燥箱中干燥0.5h，获得HNTs-WS2超疏水纳米复合涂层，如图2所示疏水改性材料紧密贴合于金属表面。
用接触角测量仪测得接触角162°，滚动角2°(如图4)；在100g砝码负重下，800目砂纸的磨损距离达到1490mm，经磨损后的涂层如图3所示，经 1490mm摩擦后，基片表面的疏水颗粒有所减少，但是仍然布满致密的疏水颗粒。
实施例2
基于静电自组装的HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
a.将黄铜片用400目的SiC砂纸打磨，裁剪成5×3cm规格，并在无水乙醇中超声震荡清洗10分钟以清除表面油污，烘干备用。
b.将0.03g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)加入100mL去离子水中，在 600r/min的转速下磁力搅拌10min，再加入0.3gWS2纳米颗粒(25nm)，用300W 的超声仪器超声分散20min，保持600r/min的转速磁力搅拌20min，获得均匀分散的WS2悬浮液。
c.将1.2g的HNTs(管外径为40～60nm，内径为15～20nm，长度为 100～1500nm)加入100mL去离子水中，在300W下超声分散20min，保持 600r/min的转速磁力搅拌20min，获得均匀分散的HNTs悬浮液。
d.保持600r/min搅拌的状态下，将WS2悬浮液逐渐滴入HNTs悬浮液中，并持续搅拌3h，使用5000r/min的离心分离器，离心分离4min，去除上清液后，将沉淀置于60℃的干燥箱中干燥2h，获得HNTs-WS2纳米复合粉末。
e.将0.9mL氟硅烷加入60mL无水乙醇中，在600r/min的转速下磁力搅拌 20min，缓慢加入0.72mL的TEOS，保持相同转速搅拌20min，缓慢加入0.9mL 的HMDS，保持相同速率搅拌20min，最后加入9.0mL去离子水，保持相同速率搅拌20min，获得改性溶液。
f.将3.6g磷酸置于40mL无水乙醇中，在600r/min的转速下搅拌20min，加入0.8g的HNTs-WS2纳米复合粉末，用300W的超声仪器超声分散20min，将改性溶液逐滴加入其中，保持600r/min的转速磁力搅拌10h，使用5000r/min 的离心分离器，离心分离4min，去除上清液后，将沉淀置于60℃的干燥箱中干燥2.5h，获得HNTs-WS2改性纳米复合粉末。
g.将0.5g固化剂和1.0g环氧树脂置于10mL无水乙醇中，用玻璃棒搅拌均匀，用300W的超声仪器超声分散10min，静置10min，取其中的上清液置另一烧杯，将已处理的基底材料放入上清液中90s后取出，在60℃的干燥箱中干燥1h，获得覆有环氧树脂底漆的基片。
h.将0.24g的HNTs-WS2改性纳米复合粉末加入6mL无水乙醇中，用300W 的超声仪器超声分散20min，保持600r/min的磁力搅拌器磁力搅拌20min，形成悬浮液，将悬浮液均匀滴加在覆有环氧树脂底漆的基片上，置于60℃的干燥箱中干燥0.5h，获得HNTs-WS2超疏水纳米复合涂层，用接触角测量仪测得接触角164°，滚动角1°，在100g砝码负重下，800目砂纸的磨损距离达到1430mm。
实施例3
基于静电自组装的HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
a.将Q235铁片用1200目的SiC砂纸打磨，裁剪成5×3cm规格，并在无水乙醇中超声震荡清洗10分钟以清除表面油污，烘干备用。
b.将0.04g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)加入100mL去离子水中，用 600r/min的磁力搅拌器搅拌10min，再加入0.7gWS2纳米颗粒(25nm)，在300W 下超声分散20min，保持600r/min的转速磁力搅拌20min，获得均匀分散的 WS2悬浮液。
c.将0.8g的HNTs(管外径为40～60nm，内径为15～20nm，长度为 100～1500nm)加入100mL去离子水中，在300W下超声分散20min，保持 600r/min的转速磁力搅拌20min，获得均匀分散的HNTs悬浮液。
d.保持600r/min搅拌的状态下，将WS2悬浮液逐滴加入HNTs悬浮液中，并持续搅拌3h，使用5000r/min的离心分离器，离心分离6min，去除上清液后，将沉淀置于80℃的干燥箱中干燥2h，获得HNTs-WS2纳米复合粉末。
e.将1.08mL氟硅烷加入60mL无水乙醇中，在600r/min下磁力搅拌10min，缓慢加入0.9mL的TEOS，保持相同速率搅拌10min，缓慢加入1.08mL的HMDS，保持相同速率搅拌10min，最后加入10.8mL去离子水，保持相同速率搅拌20min，获得改性溶液。
f.将4.4g磷酸加入40mL无水乙醇中，在600r/min下磁力搅拌10min，称取1.2g的HNTs-WS2纳米复合粉末，用300W的超声仪器超声分散15min，将改性溶液逐滴加入其中，保持600r/min的转速磁力搅拌10h，使用5000r/min 的转速离心分离6min，去除上清液后，置于80℃的干燥箱中干燥2h，获得HNTs-WS2改性纳米复合粉末。
g.将0.7g固化剂和1.4g环氧树脂置于10mL无水乙醇中，用玻璃棒搅拌均匀，用300W的超声仪器超声分散10min，静置10min，取其中的上清液置另一烧杯，将已处理的基底材料放入上清液中120s后取出，置于80℃的干燥箱中干燥1h，获得覆有环氧树脂底漆的基片。
h.将0.36g的HNTs-WS2改性纳米复合粉末加入6mL无水乙醇中，用300W 的超声仪器超声分散20min，保持600r/min的转速磁力搅拌10min，将形成的悬浮液均匀滴加在覆有环氧树脂底漆的基片上，在80℃的干燥箱中干燥1h，获得HNTs-WS2超疏水纳米复合涂层。用接触角测量仪测得接触角158°，滚动角2°，在100g砝码负重下，800目砂纸的磨损距离达到1530mm。
实施例4
基于静电自组装的HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
a.将钛片用800目的SiC砂纸打磨，裁剪成5×3cm规格，并在无水乙醇中超声震荡清洗10分钟以清除表面油污，烘干备用。
b.将0.05g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)加入100mL去离子水中，在 600r/min的转速下磁力搅拌10min，再加入0.5gWS2纳米颗粒(25nm)，用300W 的超声仪器超声分散20min，保持600r/min的转速磁力搅拌20min，获得均匀分散的WS2悬浮液。
c.将1.2g的HNTs(管外径为40～60nm，内径为15～20nm，长度为 100～1500nm)加入110mL去离子水中，在300W下超声分散20min，保持 600r/min的转速磁力搅拌20min，获得均匀分散的HNTs悬浮液。
d.保持600r/min搅拌的状态下，将WS2悬浮液逐渐滴入HNTs悬浮液中，并持续搅拌3h，使用5000r/min的离心分离器，离心分离5min，去除上清液后，将沉淀置于70℃的干燥箱中干燥2h，获得HNTs-WS2纳米复合粉末。
e.将0.9mL氟硅烷加入60mL无水乙醇中，在600r/min的转速下磁力搅拌 20min，缓慢加入0.72mL的TEOS，保持相同转速搅拌20min，缓慢加入0.9mL 的HMDS，保持相同速率搅拌20min，最后加入9.0mL去离子水，保持相同速率搅拌20min，获得改性溶液。
f.将4.0g磷酸置于40mL无水乙醇中，在600r/min的转速下搅拌20min，加入0.8g的HNTs-WS2纳米复合粉末，用300W的超声仪器超声分散20min，将改性溶液逐滴加入其中，保持600r/min的转速磁力搅拌10h，使用5000r/min 的离心分离器，离心分离4min，去除上清液后，将沉淀置于70℃的干燥箱中干燥3h，获得HNTs-WS2改性纳米复合粉末。
g.将0.5g固化剂和1.0g环氧树脂置于10mL无水乙醇中，用玻璃棒搅拌均匀，用300W的超声仪器超声分散10min，静置10min，取其中的上清液置另一烧杯，将已处理的基底材料放入上清液中90s后取出，在70℃的干燥箱中干燥1h，获得覆有环氧树脂底漆的基片。
h.将0.3g的HNTs-WS2改性纳米复合粉末加入6mL无水乙醇中，用300W 的超声仪器超声分散20min，保持600r/min的磁力搅拌器磁力搅拌20min，形成悬浮液，将悬浮液均匀滴加在覆有环氧树脂底漆的基片上，置于70℃的干燥箱中干燥0.5h，获得HNTs-WS2超疏水纳米复合涂层，用接触角测量仪测得接触角164°，滚动角2°，在100g砝码负重下，800目砂纸的磨损距离达到1400mm。
以上实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于静电自组装的HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将阳离子表面活性剂和WS2加入水中得WS2悬浮液，HNTs分散在水中获得HNTs悬浮液，所述WS2悬浮液和HNTs悬浮液混合后搅拌、离心、干燥得HNTs-WS2纳米复合粉末；所述HNTs-WS2纳米复合粉末和磷酸加入无水乙醇中分散，再加入氟硅烷、正硅酸乙酯、六甲基二硅氮烷、去离子水和无水乙醇的疏水改性溶液，搅拌、离心、干燥后分散在无水乙醇中，逐滴均匀滴落在覆有环氧树脂底漆的基片上，加热干燥获得HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)金属表面的预处理：首先用砂纸对金属表面进行打磨，然后用无水乙醇进行超声清洗，吹干得基片，待用；
(2)WS2悬浮液的制备：将阳离子表面活性剂加入去离子水中，搅拌，加入WS2，超声分散后搅拌，获得WS2悬浮液，待用；
(3)HNTs悬浮液的制备：将HNTs加入去离子水中，超声分散并搅拌，得HNTs悬浮液；
(4)将步骤(2)所得的WS2悬浮液逐滴加入步骤(3)所述的HNTs悬浮液，搅拌，离心分离并去除上清液后，加热干燥获得HNTs-WS2纳米复合粉末，待用；
(5)疏水改性溶液的制备：在搅拌状态下将氟硅烷、正硅酸乙酯、六甲基二硅氮烷、去离子水依次加入无水乙醇中，形成疏水改性溶液，待用；
(6)HNTs-WS2改性纳米复合粉末的制备：将磷酸和步骤(4)所得HNTs-WS2纳米复合粉末加入无水乙醇中，超声分散后得悬浮液，在搅拌的状态下，将步骤(5)所得改性溶液逐滴加入其中，搅拌，离心分离去除上清液后，加热干燥获得具有疏水性的HNTs-WS2改性纳米复合粉末，待用；
(7)覆有环氧树脂底漆基片的制备：将固化剂和环氧树脂加入无水乙醇中，搅拌均匀，超声分散后静置，取其上清液，将步骤(1)所得基片放入上清液中，取出加热干燥，获得覆有环氧树脂底漆基片，待用；
(8)将步骤(6)获得的HNTs-WS2改性纳米复合粉末加入无水乙醇中，超声分散并搅拌得悬浮液，逐滴均匀滴落在步骤(7)所得基片上，加热干燥获得HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述砂纸为400-1200目；所述金属为Q235铁片、钛片和黄铜；所述超声清洗的时间为10～20min。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，所述阳离子表面活性剂在WS2悬浮液中的浓度为0.3～0.5g/L；
步骤(2)中所述WS2粒径为20～100nm，所述WS2在WS2悬浮液中的浓度为3～7g/L；
步骤(2)中所述超声的仪器功率为200W～400W，超声的时间为10～30min；所述搅拌的转速为400～800r/min，搅拌的时间为10～30min。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述HNTs管外径为40～60nm，内径为15～20nm，长度为100～1500nm，所述HNTs在HNTs悬浮液中的浓度为8～12g/L；
步骤(2)中所述去离子水的体积与步骤(3)中所述去离子水的体积比为1:0.8～1:1.2；
步骤(3)中所述超声的仪器功率为200W～400W，超声的时间为10～30min；所述搅拌的转速为400～800r/min，搅拌的时间为10～30min；
步骤(4)中所述离心分离的转速为4500～5500rpm，离心的时间为4～6min；所述干燥的温度为60～80℃，干燥的时间为2～3h；所述搅拌的转速为400～800r/min，搅拌时间为2-3h。
6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述氟硅烷在改性溶液中浓度为15～18ml/L；所述正硅酸乙酯在改性溶液中浓度为12～15ml/L；所述六甲基二硅氮烷在改性溶液中浓度为15～18ml/L；所述去离子水在改性溶液中浓度为150～180ml/L；
步骤(5)中所述搅拌的转速为400～800r/min，搅拌的时间为10～30min。
7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中所述磷酸在悬浮液中的浓度为90～110g/L；所述HNTs-WS2纳米复合粉末在悬浮液中浓度为20～30g/L；
步骤(6)中所述超声的仪器功率为200W～400W，超声的时间为10～30min；所述搅拌的转速为400～800r/min，搅拌的时间为10～12h；所述干燥的温度为60～80℃，干燥的时间为2～3h。
8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(7)中所述固化剂在上清液中的浓度为50～70g/L；所述环氧树脂在上清液中的浓度为100～140g/L；所述基片放在上清液中的时间为1～2min；
步骤(7)中所述超声的仪器功率为200W～400W，超声的时间为10～30min；所述干燥的温度为60～80℃，干燥的时间为1～1.5h。
9.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(8)中所述HNTs-WS2改性纳米复合粉末在悬浮液中浓度为40～60g/L；
步骤(8)中所述超声的仪器功率为200W～400W，超声的时间为10～30min；
所述搅拌的转速为400～800r/min，搅拌的时间为10～30min；所述干燥的温度为60～80℃，干燥的时间为0.5～1h。
10.由权利要求1～9任一项所述的制备方法制得的基于静电自组装的HNTs-WS2耐磨超疏水纳米复合涂层。
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