CN116814158B - 一种透波抗雨蚀自清洁材料及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透波抗雨蚀自清洁材料及其应用，涉及抗雨蚀防水技术领域，所述透波抗雨蚀自清洁材料，按质量份计，原料包括：聚硼硅氧烷40‑50份，聚铝硅氧烷30‑40份，锂基硅油脂10‑20份。将透波抗雨蚀自清洁材料球磨处理、干燥后，涂覆到基体表面，对基体进行热处理，得到有机硅疏水涂层，继续热处理，得到微晶玻璃亲水涂层。采用有机前驱体法制备涂层，改善原料混合均匀程度，达到分子级别扩散，提高涂层在基体表面的涂覆性能，有机硅疏水涂层具有防水性能，继续热处理后，生成的微晶玻璃亲水涂层为无机亲水水透波涂层，该涂层不仅具有抗雨蚀性能，还可实现自清洁，上述两种涂层可实现对基材的多温度段防护。

Description

一种透波抗雨蚀自清洁材料及其应用

技术领域

本发明属于抗雨蚀防水技术领域，特别是涉及一种透波抗雨蚀自清洁材料及其应用。

背景技术

石英纤维增强石英陶瓷基复合材料不仅具有密度低、力学性能好、耐高温、耐烧蚀等优良性能，还具有良好的透波性能，是天线窗的优良制备材料，可以避免因外界环境干扰引起天线接受信号不稳定情况发生，是航空航天以及深海探测等领域十分重要的结构件。

但是，该复合材料孔隙率大、表面能高，在降雨、雾霾、海水浸泡等潮湿环境下，电磁波高损耗介质水的侵入不仅导致透波性能严重下降，还会造成材料的耐久使用性大幅度降低，进而严重影响了天线窗的使用寿命和天线接收信号的准确性。

针对上述问题，人们对天线窗材料的防护工作做了大量研究。其中，锂铝硅微晶玻璃体系由于具备优良的热性能(如极低的热膨胀系数和高抗热振性)、低密度、良好的透波性能以及优良的耐水性能而备受关注。研究者通过调节锂铝硅玻璃体系中各组分比例或加入少量成核剂，可在不同的热处理工艺下获得不同结晶相和结晶程度的微晶玻璃材料。

氧化硼作为玻璃网络形成体，将其引入锂铝硅微晶玻璃体系后，通过参与形成网络的方式，连接玻璃网络断点，提高网络紧密程度，同时可以起到降低体系玻璃化温度的作用。锂铝硼硅体系可以实现在低温下通过极低能耗生成微晶玻璃；同时，通过调控热处理工艺和各组分比例，可对其表面亲水性和疏水性进行调整。

采用无机粉料制备锂铝硼硅微晶玻璃防护涂层的传统方法存在各组分材料分散难以达到分子级别分散程度的问题，且由于各组分之间结合程度低，在前期物料混合和后续高温处理下，硼酸，氧化锂等组分会大量挥发，在污染环境的同时还提高了成本；同时，传统无机浆料的渗透能力和流动能力差，其与复合材料表面间由于结合紧密度差，不可避免地存在空隙，影响防护性能；再者，传统方法防护机理单一，在玻璃涂层形成前的阶段内，不具备相应的防水性能，不能实现在实际应用中多温度段防护。

因此，如何提供一种生产过程对环境友好，具有多温度段多机理防护、耐高温、抗雨蚀耐久性强且能实现自清洁的透波涂层是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种透波抗雨蚀自清洁材料及其应用，由所述材料制备的涂层具有多温度段防护、耐高温、抗雨蚀耐久性强以及自清洁的特点，所述涂层的生产过程对环境友好。

本发明提供如下方案：

一种透波抗雨蚀自清洁材料，按质量份计，原料包括：聚硼硅氧烷40-50份，聚铝硅氧烷30-40份，锂基硅油脂10-20份。

进一步地，所述聚硼硅氧烷的制备方法为：将三甲基乙氧基硅烷溶于氧化硼水溶液中，经水热反应，密封搅拌，得到聚硼硅氧烷；

所述聚铝硅氧烷的制备方法为：将异丙醇铝加入冰醋酸水溶液中，经水热反应，密封搅拌，再加入羟基硅油，继续水热反应，得到聚铝硅氧烷；

所述锂基硅油脂的制备方法为：将羧基硅油加入氢氧化锂水溶液中，经水热反应，密封搅拌，得到锂基硅油脂。

更进一步地，聚硼硅氧烷的制备方法中所述氧化硼和三甲基乙氧基硅烷的质量比为4∶3，所述水热反应的温度为70℃，时间为4h；所述水热反应为密闭下加热，水热的同时进行搅拌；

聚铝硅氧烷的制备方法中所述异丙醇铝和羟基硅油的质量比为2∶5；所述水热反应温度为70℃，时间为2h；继续水热反应温度为80℃，时间为4h；所述水热反应为密闭下加热，水热的同时进行搅拌；

锂基硅油脂的制备方法中所述氢氧化锂和羧基硅油的质量比为1∶2；所述水热反应温度为80℃，时间为4h，所述水热反应为密闭下加热，水热的同时进行搅拌。

本发明还提供了一种透波抗雨蚀自清洁材料在有机硅疏水涂层或微晶玻璃亲水涂层制备中的应用。

一种有机硅疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：

S1、将所述一种透波抗雨蚀自清洁材料球磨处理，得到前驱体混合物；

S2、将前驱体混合物干燥后，涂覆到材料表面；

S3、对步骤S2得到的涂覆有前驱体混合物的材料进行热处理，得到有机硅疏水涂层。

进一步地，S1中球磨处理为室温球磨1-2h；S2中所述干燥的温度40-60℃，时间为3-4h；S3中热处理温度为200℃，保温时间为1h，升温速率为5-8℃/min。

有益效果：本发明制备的有机硅疏水涂层/微晶玻璃亲水涂层亲水防水机理转变的透波抗雨蚀自清洁透波材料的前驱体原料中，聚硼硅氧烷物质外观表现为透明胶状物质，聚铝硅氧烷表现为乳白色胶状物质，锂基润滑脂表现为乳白色润滑脂状物质，三种有机体通过残余官能团的反应形成统一网络体系。有机硅疏水涂层在200℃交联固化后，可在室温-400℃范围内起到疏水防护的作用，有机硅憎水涂层有效温度为室温到400℃。

本发明中由于铝元素的引入，使得有机网络耐高温性能提高，提高了有机硅网络的热分解温度，使得有机硅涂层在室温-400℃温度段也可实现疏水防护。保证天线罩可以中途转运和存放。本发明得到的有机硅疏水涂层，由于分子网络中引入了铝元素和硼元素，且同时可以作为先驱体物质进行后续微晶玻璃制备的原料物质。之所以强调它是作为先驱体衍生法制备微晶玻璃的原料物质，只不过同时它在有机状态时(即室温-400℃)即可实现防水性能，相比之下纯无机系统，在高温热处理之前并不具备防护性能。总而言之，与市面上同类产品的不同之处在于有机阶段防护膜可以通过热处理获得无机阶段耐高温防护膜，现有技术中的其他产品无法实现上述功能。

一种微晶玻璃亲水涂层的制备方法，包括以下步骤：

将所述有机硅疏水涂层，继续热处理，得到微晶玻璃亲水涂层。

进一步地，所述继续热处理的温度为700℃，保温时间为1h，升温速率为5-8℃/min。

伴随着温度的升高，有机硅疏水涂层中的有机网络开始交联固化，同时水和醇类物质开始挥发，当温度达到400℃以上时，网络中的侧链小基团如甲基等开始断裂，随着温度进一步升高，系统在保持原有化学组成网络的状态下，向无机玻璃状态转变，由于锂离子作为网络外体的存在，其促使了系统结晶能力的提高，随着温度升高，在玻璃网络空隙中促使玻璃相内形成初始晶核，并且晶核随着温度升高通过汲取周围玻璃相内物质而逐步长大，最终形成无定形玻璃态和微晶相掺杂的微晶玻璃。

此外微晶玻璃晶体大小会对涂层的硬度，涂层的耐久有影响，细晶强化，影响玻璃釉层的硬度，耐久性。本发明将升温速率控制为5-8℃，升温速率低于5℃，时，结晶数量过多，升温速率高于8℃时，结核数目过少。结晶数目的多少会影响与石英基体的界面结合力，结晶数目越多，玻璃相相对减少，与基体结合相相对减少，影响釉层附着力，为了能够对结晶速率进行控制。

本发明的有益效果：

本发明采用聚硼硅氧烷，聚铝硅氧烷，锂基硅油脂的前驱体混合物改善材料体系均匀性，提高涂层在基体表面的涂覆性能。

本发明采用有机前驱体法制备涂层，改善了原料混合均匀程度，达到了分子级别扩散，提高了涂层在基体表面的涂覆性能，先得到的有机硅涂层具有防水性能，连续升温后，防水机理发生转变，生成的微晶玻璃涂层为无机亲水透波涂层，实现了多温度段防护，不仅具有抗雨蚀性能，还可实现自清洁。在400℃-700℃由于还未得到微晶玻璃亲水涂层，此阶段无法起到发挥防护作用，但是有机硅疏水涂层的存在方便了工厂在缺乏高温热处理设备或暂时不进行高温热处理时的储存或转运。因此，本发明提供的涂层能够很好地应用到抗雨蚀涂层材料领域的实际工作中，满足了基体材料对防水性能的需求。

本发明制备锂铝硼硅透波疏水涂层过程中，200-400℃得到的有机硅憎水涂层，表面润湿角大于150°，可发挥抗雨蚀作用；700℃处理得到的微晶玻璃亲水涂层为无机亲水透波涂层，表面润湿角小于5°，不仅耐高温，具有抗雨蚀性能，还可实现自清洁。自清洁效果是有机涂层通过超疏水特性，利用液珠滚动带走表面灰尘；无机微晶玻璃阶段通过亲水特性，表面形成水膜带走油脂和灰尘。

前驱体混合物中的原料随着温度升温的变化，构建了在不同温度段具有不同防护机理的抗雨蚀涂层。其中，有机硅涂层表面润湿角大于150°，滚动角小于9°，98％湿度40℃湿热循环8天，吸湿率小于0.032％，当基材为石英纤维增强石英陶瓷基复合材料时，复合材料本体介电常数实部低于3.5(测试频率2GHZ-18GHZ)，介电损耗角正切值小于0.024(测试频率10GHZ-18GHZ)。

微晶玻璃亲水涂层表面润湿角小于5°，98％湿度40℃下湿热循环8d吸湿率小于0.033％，涂层硬度最高达到9H，附着力1级，剪切强度最高达到11MPa；当基材为石英纤维增强石英陶瓷基复合材料时，复合材料本体介电常数实部低于3.5(测试频率2GHZ-18GHZ)，介电损耗角正切值小于0.022(测试频率为10GHZ-18GHZ)。

本发明提供的一种锂铝硼硅透波疏水涂层的制备工艺重复性好，成本低，制备过程中无有害物质挥发，环境友好，清洁无毒，易于大规模生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1制备的聚硼硅氧烷的红外光谱图；

图2为实施例1制备的聚铝硅氧烷的红外光谱图；

图3为实施例1制备的锂基硅油脂的红外光谱图；

图4为实施例1制备的有机硅憎水涂层的外观图；

图5为实施例1制备的微晶玻璃亲水涂层外观图。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本发明的室温指的是25±2℃。

本发明所选用的三甲基乙氧基硅烷、氧化硼、冰醋酸、异丙醇铝、羟基硅油，羧基硅油、氢氧化锂均为市售分析纯产品；所用仪器和设备是实验室中常用的仪器和设备。

本发明实施例中的基材为石英纤维增强石英陶瓷基复合材料，该复合材料的来源：山东工业陶瓷研究院。

实施例1

一种石英纤维增强石英陶瓷基复合材料有机硅疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)将500g水加热至50℃，加入40g氧化硼后，逐滴加入30g三甲基乙氧基硅，升温至70℃，密闭加热4h，边加热边搅拌，得到聚硼硅氧烷，呈透明胶状；图1显示，在波数1332cm^-1的特征峰证明得到聚硼硅氧烷；

2)将2g冰醋酸200g水中，加入20g异丙醇铝，混匀后，70℃下，密闭水热处理2h，边加热边搅拌，异丙醇铝水解，产生羟基，图2中的红外光谱图显示在3422cm^-1附近显示羟基特征峰；然后加入50g羟基硅油，80℃下，密闭水热处理4h，边加热边搅拌，得到聚铝硅氧烷，呈乳白色胶状；图2中的红外光谱图显示在3066cm^-1处存在特征峰；

3)将10g氢氧化锂加入300g水中，溶解后加入20g羧基硅油，80℃下，密闭水热处理4h，边加热边搅拌，得到锂基硅油脂，呈乳白色油脂状，图3的红外光谱图显示羧酸基团在1700cm^-1处特征峰消失，1582cm^-1处羧酸盐特征峰的出现；

4)将所得聚硼硅氧烷、聚铝硅氧烷和锂基硅油脂按照质量比4∶3∶1(按质量份计，依次为40份、30份和10份)，加入球磨机中，室温下，球磨1h，得到前驱体混合物；

5)将前驱体混合物置于烘箱中，于80℃干燥2h；将干燥后的前驱体混合物采用刮涂法涂覆在石英纤维增强石英陶瓷基复合材料基体表面，涂覆量3g；

6)将复合材料置于三相电阻炉中，空气气氛下，以5℃/min的升温速率加热至200℃保温1h，得到表面光滑的不透明有机硅疏水涂层；图4为本实施例制备的有机硅憎水涂层的外观图。

将所得有机硅疏水涂层置于同步热分析仪设备中，在空气气氛下，以10℃/min从室温升温至400℃，质量保持率为98％。

一种石英纤维增强石英陶瓷基复合材料微晶玻璃亲水涂层的制备方法，包括以下步骤：

在三相电阻炉中，空气气氛下，继续将本实施例所得有机硅疏水涂层以5℃/min的升温速率加热至700℃，保温1h，得到表面光滑的透明微晶玻璃亲水涂层；图5为实施例1制备的微晶玻璃亲水涂层外观图。

通过润湿角测量仪测定本实施例所得有机硅疏水涂层表面润湿角、滚动角：

本实施例制得有机硅疏水涂层表面润湿角为153.1°，滚动角为8.6°，98％湿度40℃湿热循环8天，吸湿率仅为0.025％。

本实施例制得微晶玻璃亲水涂层表面润湿角为4.1°，98％湿度40℃湿热循环8天，吸湿率仅为0.028％。

通过波导方法测定石英纤维增强石英陶瓷基复合材料本体涂覆涂层前后的透波性能：

涂覆前石英纤维增强石英陶瓷基复合材料本体介电常数实部为3.5，介电损耗角正切值为0.010。

涂覆了有机硅疏水涂层的石英纤维增强石英陶瓷基复合材料本体介电常数实部为3.8，介电损耗角正切值为0.021。

涂覆了微晶玻璃亲水涂层的石英纤维增强石英陶瓷基复合材料本体介电常数实部为3.6，介电损耗角正切值为0.019。

通过涂层硬度铅笔测试方法，划格附着力测试方法，接头剪切强度测试方法测定涂层硬度、附着力以及剪切强度：

本实施例制得微晶玻璃亲水涂层的硬度为9H，附着力1级，剪切强度为11MPa。

实施例2

一种石英纤维增强石英陶瓷基复合材料有机硅疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)将500g水加热至50℃，加入40g氧化硼后，逐滴加入30g三甲基乙氧基硅，升温至70℃，密闭加热4h，边加热边搅拌，得到聚硼硅氧烷，呈透明胶状；

2)将2g冰醋酸200g水中，加入20g异丙醇铝，混匀后，70℃下，密闭水热处理2h，边加热边搅拌，异丙醇铝水解，产生羟基，然后加入50g羟基硅油，80℃水热处理4h，得到聚铝硅氧烷，呈乳白色胶状；

3)将10g氢氧化锂加入300g水中，溶解后加入20g羧基硅油，80℃下，密闭水热处理4h，边加热边搅拌，得到锂基硅油脂，呈乳白色油脂状；

4)将所得聚硼硅氧烷、聚铝硅氧烷和锂基硅油脂按照质量比4∶2∶1(按质量份计，依次为50份、25份和12.5份)，加入球磨机中，室温下，球磨1.5h，得到前驱体混合物；

5)将前驱体混合物置于烘箱中，于50℃干燥3.5h；将干燥后的前驱体混合物采用刮涂法涂覆在石英纤维增强石英陶瓷基复合材料基体表面，涂覆量为4g；

6)将复合材料置于三相电阻炉中，空气气氛下，以6℃/min的升温速率加热至200℃保温1h，得到表面光滑的不透明有机硅疏水涂层。

将所得有机硅疏水涂层置于同步热分析仪设备中，在空气气氛下，以10℃/min从室温升温至400℃，质量保持率为97％。

一种石英纤维增强石英陶瓷基复合材料微晶玻璃亲水涂层的制备方法，包括以下步骤：

在三相电阻炉中，空气气氛下，继续将本实施例所得有机硅疏水涂层以6℃/min的升温速率加热至700℃，保温1h，得到表面光滑的透明微晶玻璃亲水涂层。

本实施例制得有机硅疏水涂层表面润湿角为151.6°，滚动角为8.6°，于98％湿度40℃湿热循环8天，吸湿率为0.027％。

本实施例制得微晶玻璃亲水涂层表面润湿角为4.3°，98％湿度40℃湿热循环8天，吸湿率为0.029％。

涂覆前石英纤维增强石英陶瓷基复合材料本体介电常数实部为3.5，介电损耗角正切值为0.010。

涂覆了有机硅疏水涂层的石英纤维增强石英陶瓷基复合材料本体介电常数实部为3.7，介电损耗角正切值为0.013。

涂覆了微晶玻璃亲水涂层的石英纤维增强石英陶瓷基复合材料本体介电常数实部为3.6，介电损耗角正切值为0.015。

本实施例制得微晶玻璃亲水涂层的硬度为9H，附着力1级，剪切强度最高达到10.1MPa。

实施例3

一种石英纤维增强石英陶瓷基复合材料有机硅疏水涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)将500g水加热至50℃，加入40g氧化硼后，逐滴加入30g三甲基乙氧基硅，升温至70℃，密闭加热4h，边加热边搅拌，得到聚硼硅氧烷，呈透明胶状；

2)将2g冰醋酸200g水中，加入20g异丙醇铝，混匀后，70℃下，密闭水热处理2h，边加热边搅拌，然后加入50g羟基硅油，80℃水热处理4h，得到聚铝硅氧烷，呈乳白色胶状；

3)将10g氢氧化锂加入300g水中，溶解后加入20g羧基硅油，80℃下，密闭水热处理4h，边加热边搅拌，得到锂基硅油脂，呈乳白色油脂状；

4)将所得聚硼硅氧烷、聚铝硅氧烷和锂基硅油脂按照质量比4∶3∶2(按质量份计，依次为40份、30份和20份)加入球磨机中，室温下，球磨2h，得到前驱体混合物；

5)将前驱体混合物置于烘箱中，于60℃干燥4h；将干燥后的前驱体混合物采用刮涂法涂覆在复合材料基体表面，涂覆量为5g；

6)将复合材料置于三相电阻炉中，空气气氛下，以8℃/min加热至200℃保温1h，得到表面光滑的不透明有机硅疏水涂层。

将所得有机硅疏水涂层置于同步热分析仪设备中，在空气气氛下，以10℃/min从室温升温至400℃，质量保持率为96％。

一种石英纤维增强石英陶瓷基复合材料微晶玻璃亲水涂层的制备方法，包括以下步骤：

在三相电阻炉中，空气气氛下，继续将本实施例所得有机硅疏水涂层以8℃/min的升温速率加热至700℃，保温1h，得到表面光滑的透明微晶玻璃亲水涂层。

本实施例制得有机硅疏水涂层表面润湿角为152.4°，滚动角为8.3°98％湿度40℃湿热循环8天，吸湿率为0.032％。

本实施例制得微晶玻璃亲水涂层表面润湿角为4.5°，98％湿度40℃下湿热循环8天，吸湿率为0.033％。

涂覆前石英纤维增强石英陶瓷基复合材料本体介电常数实部为3.5，介电损耗角正切值为0.010。

涂覆了有机硅疏水涂层的石英纤维增强石英陶瓷基复合材料本体介电常数实部为3.7，介电损耗角正切值为0.017。

涂覆了微晶玻璃亲水涂层的石英纤维增强石英陶瓷基复合材料本体介电常数实部为3.8，介电损耗角正切值为0.019。

本实施例制得微晶玻璃亲水涂层的硬度为9H，附着力1级，剪切强度达到9.9MPa。

对比例1

同实施例1，不同之处在于，步骤5)中的干燥温度为70℃。

由于升高了干燥温度，有机硅前驱体水分失去速率过快，预交联程度增大，致使200℃热交联处理时，表面交联不均匀，涂层表面收缩不均匀，产生微小孔洞，98％湿度40℃下吸湿率为0.039％。

对比例2

同实施例1，不同之处在于，步骤5)中的干燥温度为30℃。.

由于降低了干燥温度，预交联程度减少，水分消失速率减少，导致涂层内存留水分增加，200℃热处理时，水分逸出，在涂层内形成小气孔，影响有机硅憎水涂层防水性能，98％湿度40℃下湿热循环8天吸湿率为0.037％。

对比例3

同实施例1，不同之处在于，步骤6)中的加热速率为10℃/min。

由于升高了加热速率，涂层在升温过程中交联程度降低，200℃保温时交联程度降低，涂层致密性下降，98％湿度40℃下湿热循环8天，吸湿率为0.034％。

对比例4

同实施例1，不同之处在于，步骤6)中的加热速率为4℃/min。

由于降低了加热速率，涂层升温过程中失水率增大，200℃时涂层浆料过干，导致涂层表面致密度下降，吸湿率为0.035％。

对比例5

同实施例1，不同之处在于，在三相电阻炉中，空气气氛下，继续将本实施例所得有机硅疏水涂层以10℃/min的升温速率加热至700℃，保温1h，得到表面光滑的透明微晶玻璃亲水涂层。

由于升高了加热速率，前驱体分解速率加快，会产生分解不均匀的现象，导致形成微晶玻璃后的玻璃涂层各部分致密度分布不均匀，同时由于升温速率过快，导致晶核形成数目减少，致使涂层力学性能有所下降，硬度9H，剪切强度为9.4MPa，附着力1级，98℃湿度40℃下湿热循环8天吸湿率为0.032％。

对比例6

同实施例1，不同之处在于，在三相电阻炉中，空气气氛下，继续将本实施例所得有机硅疏水涂层以3℃/min的升温速率加热至700℃，保温1h，得到表面光滑的透明微晶玻璃亲水涂层。

由于降低了加热速率，有机前驱体充分均匀分解，有利于玻璃内部物质分布均匀化，同时晶核形成时间增长，玻璃相内晶核数目增加，有利于提高微晶玻璃的致密度，98％湿度40℃湿热循环8天，吸湿率为0.028％，硬度9H，但由于微晶相的大量增加，玻璃相相对减少，微晶玻璃涂层与基底结合力下降，附着力2级，剪切强度8.1MPa。

对比例7

同实施例1，不同之处在于，步骤6)中，将复合材料置于三相电阻炉中，空气气氛下，以5℃/min的升温速率加热至100℃保温1h，得到表面光滑的不透明有机硅疏水涂层。

由于降低了加热温度，前驱体交联程度低，涂层致密度低，98％湿度40℃下湿热循环8天吸湿率为0.039％。

对比例8

同实施例1，不同之处在于，步骤6)中，将复合材料置于三相电阻炉中，空气气氛下，以5℃/min的升温速率加热至400℃保温1h，得到表面光滑的不透明有机硅疏水涂层。

由于升高了加热温度，涂层交联程度过大，涂层表面出现局部收缩过大现象，导致涂层致密度下降，98％湿度40℃下湿热循环8天，吸湿率为0.038％。

对比例9

同实施例1，不同之处在于，在三相电阻炉中，空气气氛下，继续将本实施例所得有机硅疏水涂层以5℃/min的升温速率加热至600℃，保温1h，得到表面光滑的透明微晶玻璃亲水涂层。

由于降低了加热温度，玻璃相烧结程度降低，微晶玻璃致密度下降，98％湿度40℃下吸湿率为0.041％，硬度8H，附着力2级，剪切强度7.9MPa。

对比例10

同实施例1，不同之处在于，在三相电阻炉中，空气气氛下，继续将本实施例所得有机硅疏水涂层以5℃/min的升温速率加热至800℃，保温1h，得到表面光滑的透明微晶玻璃亲水涂层。

由于升高了加热温度，微晶玻璃内部物质交换充分，致密程度增加，玻璃粘度降低，渗入基体量增加，提高了与基体的结合力，98％湿度40℃下湿热循环8天，吸湿率0.023％，硬度9H，附着力1级，剪切强度10.9MPa。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种透波抗雨蚀自清洁材料，其特征在于，按质量份计，原料包括：聚硼硅氧烷40-50份，聚铝硅氧烷30-40份，锂基硅油脂10-20份；

所述锂基硅油脂的制备方法为：将羧基硅油加入氢氧化锂水溶液中，经水热反应，得到锂基硅油脂；所述氢氧化锂和羧基硅油的质量比为1∶2；所述水热反应温度为80℃，时间为4h。

2.根据权利要求1所述一种透波抗雨蚀自清洁材料，其特征在于，所述聚硼硅氧烷的制备方法为：将三甲基乙氧基硅烷溶于氧化硼水溶液中，经水热反应，得到聚硼硅氧烷；

所述聚铝硅氧烷的制备方法为：将异丙醇铝加入冰醋酸水溶液中，经水热反应后，再加入羟基硅油，继续水热反应，得到聚铝硅氧烷。

3.根据权利要求2所述的一种透波抗雨蚀自清洁材料，其特征在于，聚硼硅氧烷的制备方法中所述氧化硼和三甲基乙氧基硅烷的质量比为4∶3，所述水热反应的温度为70℃，时间为4h。

4.根据权利要求2所述一种透波抗雨蚀自清洁材料，其特征在于，聚铝硅氧烷的制备方法中所述异丙醇铝和羟基硅油的质量比为2∶5；所述水热反应温度为70℃，时间为2h；所述继续水热反应温度为80℃，时间为4h。

5.权利要求1-4任一项所述一种透波抗雨蚀自清洁材料在有机硅疏水涂层或微晶玻璃亲水涂层制备中的应用。

6.一种有机硅疏水涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将权利要求1-4任一项所述的一种透波抗雨蚀自清洁材料球磨处理，得到前驱体混合物；

S2、将所述前驱体混合物干燥后，涂覆到基材表面；

S3、对步骤S2得到的涂覆有前驱体混合物的基材进行热处理，得到有机硅疏水涂层。

7.根据权利要求6所述有机硅疏水涂层的制备方法，其特征在于，S1中所述球磨处理为室温球磨1-2h；S2中所述干燥的温度40-60℃，时间为3-4h；S3中所述热处理温度为200℃，保温时间为1h，升温速率为5-8℃/min。

8.一种微晶玻璃亲水涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

对权利要求6或7任一项所述制备方法所得有机硅疏水涂层继续热处理，得到微晶玻璃亲水涂层。

9.根据权利要求8所述微晶玻璃亲水涂层的制备方法，其特征在于，所述继续热处理的温度为700℃，保温时间为1h，升温速率为5-8℃/min。