CN117186753A - 超疏水涂料及其制备方法 - Google Patents
超疏水涂料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117186753A CN117186753A CN202311226216.5A CN202311226216A CN117186753A CN 117186753 A CN117186753 A CN 117186753A CN 202311226216 A CN202311226216 A CN 202311226216A CN 117186753 A CN117186753 A CN 117186753A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- hydrophobic
- hydrophobically modified
- particles
- super
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 title claims abstract description 139
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 101
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 93
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 89
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 claims abstract description 67
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 53
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 30
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 10
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 7
- XPBBUZJBQWWFFJ-UHFFFAOYSA-N fluorosilane Chemical compound [SiH3]F XPBBUZJBQWWFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 2
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 11
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 abstract description 8
- BPCXHCSZMTWUBW-UHFFFAOYSA-N triethoxy(1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,8,8,8-tridecafluorooctyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)CCC(F)(F)F BPCXHCSZMTWUBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKYDYRWEUFJLER-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,10,10,10-heptadecafluorodecyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)CCC(F)(F)F KKYDYRWEUFJLER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- -1 isocyanate compound Chemical class 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- SLYCYWCVSGPDFR-UHFFFAOYSA-N octadecyltrimethoxysilane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC SLYCYWCVSGPDFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MSRJTTSHWYDFIU-UHFFFAOYSA-N octyltriethoxysilane Chemical compound CCCCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC MSRJTTSHWYDFIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JNEGECSXOURYNI-UHFFFAOYSA-N trichloro(1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,10,10,10-heptadecafluorodecyl)silane Chemical compound FC(F)(F)CCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)[Si](Cl)(Cl)Cl JNEGECSXOURYNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYJJCSYBSYXGQQ-UHFFFAOYSA-N trichloro(octadecyl)silane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[Si](Cl)(Cl)Cl PYJJCSYBSYXGQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RCHUVCPBWWSUMC-UHFFFAOYSA-N trichloro(octyl)silane Chemical compound CCCCCCCC[Si](Cl)(Cl)Cl RCHUVCPBWWSUMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UVSMIEOWIMUEOU-UHFFFAOYSA-N triethoxy(8-fluorooctyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCCCCCCF UVSMIEOWIMUEOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FZMJEGJVKFTGMU-UHFFFAOYSA-N triethoxy(octadecyl)silane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC FZMJEGJVKFTGMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NMEPHPOFYLLFTK-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(octyl)silane Chemical compound CCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC NMEPHPOFYLLFTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种超疏水涂料及其制备方法，超疏水涂料原料包括以下质量份数的组分：20份～30份的超疏水基底、3份～18份的疏水改性微米颗粒和1份～3份的疏水改性纳米颗粒；疏水改性微米颗粒和疏水改性纳米颗粒均分散在超疏水基底中；疏水改性微米颗粒和/或疏水改性纳米颗粒包括电致发光粒子。本发明的超疏水涂料兼具优异的超疏水性能和绝缘缺陷的自诊断功能。
Description
技术领域
本发明涉及超疏水材料技术领域，更具体地，涉及一种超疏水涂料及其制备方法。
背景技术
随着全球气候的复杂变化，极端天气频繁出现，使得电力户外设备在严寒和湿冷地区应用时，其表面会由于附着水分而大量结冰，当超过电力设备的覆冰荷载时，会产生倒塌、折断以及停机等事故，严重威胁着民众的财产安全和生产生活。为了在冬季低温天气持续保证电力系统的安全稳定运行，就需要采取相应的防冰措施。
传统的防冰技术主要有机械方法和化学方法，但这些方法往往伴随着大量的人力物力消耗，甚至会损伤设备表面。近年来，利用超疏水涂料的超疏水性来延迟结冰受到广泛关注。超疏水涂料是一类具有特殊润湿性的涂层，超疏水涂料主要通过在材料表面构建微纳粗糙结构并结合低表面能材料制备得到，由于其对于液滴具有较高的接触角(>150°)和较低的滚动角(<10°)，因此液滴极易从表面滚落，减小表面的结冰概率，在防冰领域具有广阔的应用前景。
由于在电力设备表面覆冰对电力系统产生破坏的主要原因在于覆冰所形成的冰层产生导电通路而引起电路发生短路，从而导致电网大面积的瘫痪，但现有的超疏水涂料仅能起到被动防冰的作用，无法直观观测覆冰所导致的绝缘故障缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种兼具优异的超疏水性能和绝缘缺陷的自诊断功能的超疏水涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种超疏水涂料，其原料包括以下质量份数的组分：20份～30份的超疏水基底、3份～18份的疏水改性微米颗粒和1份～3份的疏水改性纳米颗粒；所述疏水改性微米颗粒和所述疏水改性纳米颗粒均分散在所述超疏水基底中；所述疏水改性微米颗粒和/或所述疏水改性纳米颗粒包括电致发光粒子。
本发明还公开了一种如上述的超疏水涂料的制备方法，提供超疏水基底溶液，将疏水改性微米颗粒、疏水改性纳米颗粒分散于所述超疏水基底溶液中，得到所述超疏水涂料。
实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
本发明实施例提供的一种超疏水涂料，通过引入电致发光粒子，利用电致发光粒子在电场刺激下可以发光的特性，通过超疏水涂料的发光分布，可以很容易地识别出覆冰所导致的绝缘故障缺陷，从而实现绝缘缺陷的自诊断功能；通过引入疏水改性微米颗粒和疏水改性纳米颗粒，构筑具有粗糙微纳结构的超疏水表面的同时，降低超疏水涂料的表面能，实现超疏水涂料的超疏水化；通过引入超疏水基底作为超疏水涂料的成膜物质，实现良好粘附，提高了超疏水涂料在被涂覆表面的稳定性和附着力。因此，本发明实施例的超疏水涂料兼具优异的超疏水性能和绝缘缺陷的自诊断功能。
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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1是实施例1的超疏水涂层的SEM图。
图2是实施例1的超疏水涂层进行表面磨损后接触角测试结果折线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种超疏水涂料，其原料包括以下质量份数的组分：20份～30份的超疏水基底、3份～18份的疏水改性微米颗粒和1份～3份的疏水改性纳米颗粒；疏水改性微米颗粒和疏水改性纳米颗粒均分散在超疏水基底中；疏水改性微米颗粒和/或疏水改性纳米颗粒包括电致发光粒子。
本发明提供了一种超疏水涂料兼具优异的超疏水性能和绝缘缺陷的自诊断功能。其中，通过引入电致发光粒子，利用电致发光粒子在电场刺激下可以发光的特性，通过超疏水涂料的发光分布，可以很容易地识别出覆冰所导致的绝缘故障缺陷，从而实现绝缘缺陷的自诊断功能；通过引入疏水改性微米颗粒和疏水改性纳米颗粒，构筑具有粗糙微纳结构的超疏水表面的同时，降低超疏水涂料的表面能，实现超疏水涂料的超疏水化；通过引入超疏水基底作为超疏水涂料的成膜物质，实现良好粘附，提高了超疏水涂料在被涂覆表面的稳定性和附着力。
在一具体实施例中，电致发光粒子占超疏水涂料的质量比为1％～25％。具体的，通过将电致发光粒子占超疏水涂料的质量比调整在合适的范围内，使得超疏水涂料具有优异的绝缘缺陷的自诊断功能。
在一具体实施例中，超疏水基底、疏水改性微米颗粒和疏水改性纳米颗粒的质量比(5～60):(2～36):(1～6)。
具体的，通过将超疏水基底、疏水改性微米颗粒和疏水改性纳米颗粒的配比调整在合适的范围内，可以获得尺寸大小适中的微纳结构，以使得超疏水涂料达到最佳的超疏水性能，可有效防止疏水改性微米颗粒和疏水改性纳米颗粒过于团聚或分散的同时，保证了颗粒之间的结合力，使超疏水涂料的机械性能也有一定提高。
在一具体实施例中，疏水改性微米颗粒包括第一疏水改性微米颗粒和第二疏水改性微米颗粒。
具体的，采用两种疏水改性微米颗粒，有利于形成多层次的微纳结构，获得性能更佳的超疏水表面。
在一具体实施例中，第一疏水改性微米颗粒包括以下质量份数的组分：10份～15份的具有微纳多孔结构的粒子和1份～2份的第一疏水改性剂；第一疏水改性剂对具有微纳多孔结构的粒子疏水改性。
具体的，利用具有微纳多孔结构的粒子为超疏水涂料提供合适的粗糙度，利用第一疏水改性剂疏水改性具有微纳多孔结构的粒子，使得改性后的具有微纳多孔结构的粒子具有较低的表面能，以构建超疏水涂料的超疏水结构。
在一具体实施例中，第二疏水改性微米颗粒包括以下质量份数的组分：12份～18份的第一电致发光粒子和1份～2份的第二疏水改性剂；第二疏水改性剂对第一电致发光粒子疏水改性。
在一具体实施例中，疏水改性纳米颗粒包括以下质量份数的组分：8份～15份的第二电致发光粒子和1份～2份的第三疏水改性剂；第三疏水改性剂对第二电致发光粒子疏水改性。
具体的，利用第一电致发光粒子和第二电致发光粒子的发光分布实现超疏水涂料绝缘缺陷的自诊断功能，利用疏水改性剂对电致发光粒子进行疏水改性，使得改性后的电致发光粒子具有较低的表面能，以构建超疏水涂料的超疏水结构。
在一具体实施例中，具有微纳多孔结构的粒子的粒径为5μm～50μm。
在一具体实施例中，具有微纳多孔结构的粒子的粒径包括但不限于5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm等。
在一具体实施例中，第一电致发光粒子的粒径为10μm～500μm。
在一具体实施例中，第一电致发光粒子的粒径包括但不限于10μm、50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm等。
在一具体实施例中，第二电致发光粒子的粒径为7nm～500nm。
在一具体实施例中，第二电致发光粒子的粒径包括但不限于7nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm等。
具体的，通过选用不同粒径的疏水改性粒子构建超疏水疏油涂层，有利于形成多层次的微纳结构，获得性能更佳的超双疏表面。
在一具体实施例中，第一疏水改性剂、第二疏水改性剂和第三疏水改性剂分别包括氟硅烷改性剂、长链烷胺和硅烷偶联剂中的一种或两种以上。
优选的，第一疏水改性剂、第二疏水改性剂和第三疏水改性剂分别包括氟硅烷改性剂。在一具体实施例中，氟硅烷改性剂包括十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三氯硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三氯硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正辛基三氯硅烷、正十八烷基三甲氧基硅烷、正十八烷基三乙氧基硅烷和正十八烷基三氯硅烷中的一种或两种以上。具体的，氟硅烷改性剂通过羟基基团间的缩合反应，将疏水官能团接枝到粒子表面，实现粒子的低表面能改性。
在一具体实施例中，具有微纳多孔结构的粒子包括硅藻土粒子、凹凸棒石粒子和气凝胶粒子中的一种或两种以上。优选的，具有微纳多孔结构的粒子为价格低且无毒的硅藻土粒子。
在一具体实施例中，第一电致发光粒子和第二电致发光粒子分别包括ZnS。
在一具体实施例中，超疏水基底包括以下质量份数的组分：15份～30份的粘结剂和3份～4份的固化剂。
具体的，通过添加粘结剂和固化剂实现良好粘附，提高了超疏水涂料的稳定性和附着力。
在一具体实施例中，粘结剂包括聚氨酯、环氧树脂、氟硅树脂、氟碳树脂和有机硅树脂中的一种或两种以上。优选的，粘结剂为聚氨酯，聚氨酯作为超疏水涂料的成膜物质，成膜产生的微气泡结构使涂层具有足够的强度与耐磨性能。
在一具体实施例中，固化剂包括脂肪族类多胺和/或异氰酸酯类化合物。
本发明还公开了一种如本发明任意实施例的超疏水涂料的制备方法，提供超疏水基底溶液，将疏水改性微米颗粒、疏水改性纳米颗粒分散于超疏水基底溶液中，得到超疏水涂料。
具体的，将疏水改性微米颗粒、疏水改性纳米颗粒和超疏水基底溶液共混制备超疏水涂料，制备工艺简单，同时所制备得到的超疏水涂料可用于电力设备的防覆冰涂层。
在一具体实施例中，超疏水涂料的制备方法具体包括以下步骤：
1)将具有微纳多孔结构的粒子和第一疏水改性剂与有机溶剂混合，第一疏水改性剂对具有微纳多孔结构的粒子进行疏水改性，得到第一疏水改性微米颗粒。
2)将第一电致发光粒子和第一疏水改性剂与有机溶剂混合，第二疏水改性剂对第一电致发光粒子进行疏水改性，得到第二疏水改性微米颗粒。
3)将第二电致发光粒子和第二疏水改性剂与有机溶剂混合，第三疏水改性剂对第二电致发光粒子进行疏水改性，得到疏水改性纳米颗粒。
4)将第一疏水改性微米颗粒、第二疏水改性微米颗粒、疏水改性纳米颗粒与粘结剂和固化剂进行混合，得到超疏水涂料。
在一具体实施例中，混合采用超声混合搅拌的方式。在一具体实施例中，先进行超声分散10min～20min后，再进行搅拌30min～120min。
在一具体实施例中，搅拌包括使用磁力搅拌器进行磁力搅拌和使用玻璃棒进行搅拌中的一种或两种。
在一具体实施例中，将步骤4)得到的超疏水涂料涂覆于基板表面，得到超疏水涂层。
在一具体实施例中，涂覆方式包括刷涂、喷涂、辊涂和浸涂中的一种或两种以上。优选的，采用喷涂的方式，简单可控，绿色安全，能耗低、成本低。在一具体实施例中，喷涂用量为0.01mL/cm2～0.05mL/cm2。
在一具体实施例中，基板包括金属、陶瓷、玻璃、纤维、塑料和高分子材料中的一种或两种以上。
在一具体实施例中，有机溶剂包括乙醇、异丙醇、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮和四氢呋喃中的一种或两种以上。
以下为具体实施例。
实施例1
本实施例的超疏水涂料包括以下质量份数的组分：30份的超疏水基底、7份的第一疏水改性微米颗粒、7份的第二疏水改性微米颗粒和3份的疏水改性纳米颗粒。
第一疏水改性微米颗粒包括以下质量份数的组分：10份的硅藻土粒子(粒径为15μm)和1份的十三氟辛基三乙氧基硅烷。
第二疏水改性微米颗粒包括以下质量份数的组分：12份的ZnS微米粒子(粒径为10μm)和1份的十三氟辛基三乙氧基硅烷。
疏水改性纳米颗粒包括以下质量份数的组分：8份的ZnS纳米粒子(粒径为10nm)和1份的十三氟辛基三乙氧基硅烷。
超疏水基底包括以下质量份数的组分：15份的聚氨酯和3份的固化剂。
本实施例的超疏水涂料的制备方法，包括以下步骤：
按照上述的配比对原料进行称量。
1)将硅藻土粒子和十三氟辛基三乙氧基硅烷与乙醇先超声分散10min后，再进行搅拌70min后，得到第一疏水改性微米颗粒。
2)将ZnS微米粒子和十三氟辛基三乙氧基硅烷与乙醇先超声分散10min后，再进行搅拌70min后，得到第二疏水改性微米颗粒。
3)将ZnS纳米粒子和第十三氟辛基三乙氧基硅烷与乙醇先超声分散10min后，再进行搅拌70min后，得到疏水改性纳米颗粒。
4)将第一疏水改性微米颗粒、第二疏水改性微米颗粒、疏水改性纳米颗粒与聚氨酯和固化剂进行混合，得到超疏水涂料。
实施例2
本实施例的超疏水涂料包括以下质量份数的组分：28份的超疏水基底、11份的第一疏水改性微米颗粒、5份的第二疏水改性微米颗粒和3份的疏水改性纳米颗粒。
疏水改性微米颗粒包括第一疏水改性微米颗粒和第二疏水改性微米颗粒。
第一疏水改性微米颗粒包括以下质量份数的组分：10份的硅藻土粒子(粒径为15μm)和1.5份的十三氟辛基三乙氧基硅烷。
第二疏水改性微米颗粒包括以下质量份数的组分：10份的ZnS微米粒子(粒径为10μm)和1.2份的十三氟辛基三乙氧基硅烷。
疏水改性纳米颗粒包括以下质量份数的组分：12份的ZnS纳米粒子(粒径为10nm)和1份的十三氟辛基三乙氧基硅烷。
超疏水基底包括以下质量份数的组分：15份的聚氨酯和3份的固化剂。
本实施例的超疏水涂料的制备方法与实施例的制备方法相同，按照实施例1的步骤1)～4)进行制备，得到本实施例的超疏水涂料。
实施例3
本实施例的超疏水涂料包括以下质量份数的组分：25份的超疏水基底、12份的第一疏水改性微米颗粒、6份的第二疏水改性微米颗粒和3份的疏水改性纳米颗粒，疏水改性微米颗粒和疏水改性纳米颗粒均分散在超疏水基底中。
疏水改性微米颗粒包括第一疏水改性微米颗粒和第二疏水改性微米颗粒。
第一疏水改性微米颗粒包括以下质量份数的组分：10份的硅藻土粒子(粒径为10μm)和1份的十三氟辛基三乙氧基硅烷。
第二疏水改性微米颗粒包括以下质量份数的组分：12份的ZnS微米粒子(粒径为10μm)和1份的十三氟辛基三乙氧基硅烷。
疏水改性纳米颗粒包括以下质量份数的组分：9份的ZnS纳米粒子(粒径为10nm)和1份的十三氟辛基三乙氧基硅烷。
超疏水基底包括以下质量份数的组分：15份的聚氨酯和3份的固化剂。
本实施例的超疏水涂料的制备方法与实施例的制备方法相同，按照实施例1的步骤1)～4)进行制备，得到本实施例的超疏水涂料。
实施例4
本实施例和实施例1相比，区别仅在于：不含有第一疏水改性微米颗粒。
本实施例的超疏水涂料包括以下质量份数的组分：30份的超疏水基底、7份的第二疏水改性微米颗粒和3份的疏水改性纳米颗粒。
实施例5
本实施例和实施例1相比，区别仅在于：不含有第二疏水改性微米颗粒。
本实施例的超疏水涂料包括以下质量份数的组分：30份的超疏水基底、7份的第一疏水改性微米颗粒和3份的疏水改性纳米颗粒。
测试例
1、将实施例1的超疏水涂料将喷涂于铝板表面，喷涂用量为10mL/cm2，得到超疏水涂层，采用扫描电镜对实施例1得到的超疏水涂层进行扫描电镜测试，得到如图1所示的实施例1的超疏水涂层的SEM图，从图1可以看出，引入实施例1的超疏水涂层后，明显看到表面具有微纳复合结构。
2、将实施例1-5的超疏水涂料将喷涂于铝板表面，喷涂用量为10mL/cm2，分别得到超疏水涂层，采用接触角测试仪(型号JC2000D)对实施例1-5的超疏水涂层的超疏水特性进行测试接触角及滚动角，介质为水，测试结果见表1，表1为实施例1-5所得的超疏水涂层的接触角和滚动角测试结果。
表1实施例1-5所得的超疏水涂层的接触角和滚动角测试结果
根据表1的测试结果可知，实施例1-5的超疏水涂层均具有大于150°的接触角和小于10°的滚动角，具有优异的超疏水性。
根据表1的测试结果可知，实施例4-5的超疏水涂层的接触角均小于实施例1的超疏水涂层的接触角，实施例4-5的超疏水涂层的滚动角均大于实施例1的超疏水涂层的滚动角，说明采用两种粒径不同的疏水改性微米颗粒，有利于形成多层次的微纳结构，获得性能更佳的超疏水表面。
3、将实施例1的超疏水涂料将喷涂于铝板表面，喷涂用量为10mL/cm2，得到超疏水涂层，将实施例1的超疏水涂层通过200目砂纸打磨涂层表面120次后，使用接触角测量仪(JC2000D)测量接触角，介质为水，得到如图2所示的对实施例1的超疏水涂层进行表面磨损后接触角测试结果折线图。根据图2的测试结果可知，在经过砂纸打磨后涂层表面的接触角仍然在150°左右，保持了良好的疏水性，证明涂层具有一定的机械强度，表现出优秀的耐磨性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种超疏水涂料，其特征在于，其原料包括以下质量份数的组分：
20份～30份的超疏水基底、3份～18份的疏水改性微米颗粒和1份～3份的疏水改性纳米颗粒；
所述疏水改性微米颗粒和所述疏水改性纳米颗粒均分散在所述超疏水基底中；
所述疏水改性微米颗粒和/或所述疏水改性纳米颗粒包括电致发光粒子。
2.根据权利要求1所述的超疏水涂料，其特征在于，所述电致发光粒子占所述超疏水涂料的质量比为1％～25％。
3.根据权利要求1所述的超疏水涂料，其特征在于，所述超疏水基底、所述疏水改性微米颗粒和所述疏水改性纳米颗粒的质量比(5～60):(2～36):(1～6)。
4.根据权利要求1所述的超疏水涂料，其特征在于，所述疏水改性微米颗粒包括第一疏水改性微米颗粒和第二疏水改性微米颗粒；
所述第一疏水改性微米颗粒包括以下质量份数的组分：
10份～15份的具有微纳多孔结构的粒子和1份～2份的第一疏水改性剂；
所述第一疏水改性剂对所述具有微纳多孔结构的粒子疏水改性；
所述第二疏水改性微米颗粒包括以下质量份数的组分：
12份～18份的第一电致发光粒子和1份～2份的第二疏水改性剂；所述第二疏水改性剂对所述第一电致发光粒子疏水改性。
5.根据权利要求4所述的超疏水涂料，其特征在于，所述疏水改性纳米颗粒包括以下质量份数的组分：
8份～15份的第二电致发光粒子和1份～2份的第三疏水改性剂；
所述第三疏水改性剂对所述第二电致发光粒子疏水改性。
6.根据权利要求5所述的超疏水涂料，其特征在于，所述具有微纳多孔结构的粒子的粒径为5μm～50μm；
所述第一电致发光粒子的粒径为10μm～500μm；
所述第二电致发光粒子的粒径为7nm～500nm。
7.根据权利要求5所述的超疏水涂料，其特征在于，所述第一疏水改性剂、所述第二疏水改性剂和所述第三疏水改性剂分别包括氟硅烷改性剂、长链烷胺和硅烷偶联剂中的一种或两种以上；
所述具有微纳多孔结构的粒子包括硅藻土粒子、凹凸棒石粒子和气凝胶粒子中的一种或两种以上；
所述第一电致发光粒子和所述第二电致发光粒子分别包括ZnS。
8.根据权利要求1所述的超疏水涂料，其特征在于，所述超疏水基底包括以下质量份数的组分：
15份～30份的粘结剂和3份～4份的固化剂。
9.根据权利要求8所述的超疏水涂料，其特征在于，所述粘结剂包括聚氨酯、环氧树脂、氟硅树脂、氟碳树脂和有机硅树脂中的一种或两种以上；
所述固化剂包括脂肪族类多胺和/或含异氰酸酯。
10.一种如权利要求1～9中任意一项所述的超疏水涂料的制备方法，其特征在于，提供超疏水基底溶液，将疏水改性微米颗粒、疏水改性纳米颗粒分散于所述超疏水基底溶液中，得到所述超疏水涂料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311226216.5A CN117186753A (zh) | 2023-09-21 | 2023-09-21 | 超疏水涂料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311226216.5A CN117186753A (zh) | 2023-09-21 | 2023-09-21 | 超疏水涂料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117186753A true CN117186753A (zh) | 2023-12-08 |
Family
ID=88983285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311226216.5A Pending CN117186753A (zh) | 2023-09-21 | 2023-09-21 | 超疏水涂料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117186753A (zh) |
-
2023
- 2023-09-21 CN CN202311226216.5A patent/CN117186753A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106883650B (zh) | 一种可持久抗结冰的超疏水涂层的制备方法 | |
| CN106893454B (zh) | 一种可喷涂且耐久的超双疏涂层的制备方法 | |
| CN107116017B (zh) | 一种可持久抗结冰的超双疏涂层的制备方法 | |
| CN107022291B (zh) | 一种可喷涂且持久抗结冰的超双疏涂层的制备方法 | |
| CN104910779A (zh) | 一种超疏水丙烯酸聚氨酯涂层及其制备方法 | |
| CN111534162B (zh) | 一种蒙脱土基光催化超疏水涂料及其制备方法 | |
| CN112876983A (zh) | 无氟超疏水的改性二氧化硅复合树脂涂层及其制备方法 | |
| CN107298906B (zh) | 一种高耐候的防结冰防护涂层及其制备方法 | |
| CN110133763B (zh) | 一种金属基宽带减反射自清洁仿生复合膜及其制备与应用 | |
| CN110607100A (zh) | 超疏水涂料及其制备方法、超疏水涂层及其制备方法 | |
| CN114855442A (zh) | 一种电磁屏蔽用MXene基导电自清洁复合织物及其制备方法 | |
| CN113185898A (zh) | 一种采用喷涂法制备超疏水双功能涂层的方法 | |
| CN115960496B (zh) | 一种耐候耐腐蚀金属氟碳涂料及其制备方法 | |
| CN104962143A (zh) | 一种水性氟碳防污闪涂料及其制备方法和应用 | |
| CN113881253A (zh) | 一种由无机粘结剂增强的无氟自修复超疏水喷剂及其制备和使用方法 | |
| CN107353737A (zh) | 一种适用于室外金属底材双重防腐水性底漆 | |
| CN114713479A (zh) | 一种通过激光固化提高液料喷涂EP+PDMS/SiO2超疏水涂层耐久性能的方法 | |
| CN113801572B (zh) | 一种超疏水、高稳定纳米陶瓷涂料及其使用方法 | |
| CN115725223B (zh) | 一种防覆冰疏水涂料和应用、防覆冰疏水涂层的制备方法 | |
| CN105885642A (zh) | 一种抗冲击青铜雕塑超疏水防腐涂料及其制备方法 | |
| CN117186753A (zh) | 超疏水涂料及其制备方法 | |
| CN116102933B (zh) | 一种超疏水陶瓷板材涂层及其制备方法 | |
| CN104098969A (zh) | 一种低表面能易除冰的涂料及其制备方法 | |
| CN114045705A (zh) | 一种无氟超疏水柔性光热薄膜及其制备方法 | |
| CN110935603A (zh) | 一种具有超疏水表面铝扣板的制备方法及超疏水表面铝扣板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |