CN117264496A - 可自修复的高耐久超疏水涂层及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,通过微/纳米粒子与环氧树脂结合构建微纳表面,并在有机硅体系中引入可逆键构建自修复弹性体,将自修复弹性体于溶液状态涂敷在基底上构成超疏水涂层。本发明利用硼氧键或配位键的动态交换原理,实现有机硅弹性体的快速自修复,既可对抗冲击等机械损伤,又能修复氧化等化学损伤,同时在极酸、极碱环境中均有良好的耐用性,延长涂层的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料及其制备技术领域,具体涉及可自修复的高耐久超疏水涂层及制备方法和应用。
背景技术
超疏水材料是人们根据荷叶、蝴蝶翅膀以及玫瑰花瓣等动植物的自清洁效应,对其表面微观结构进行研究后制备的仿生材料。超疏水材料由于其特殊的润湿性能(接触角大于150°),水滴在其表面很容易滚动,被广泛应用于金属防腐、表面自清洁、油水分离、防冰防雾等领域。尽管有很多种制造超疏水材料的方法,但其在工业领域的实际应用并不理想。由于超疏水表面必须具有微米级甚至纳米级的表面形貌,以便在与水接触时产生空气层。而这会导致超疏水表面仅有一小部分与水接触,这些看似很小的机械载荷会给表面纹理引入很高的局部应力,最终导致超疏水性能严重下降甚至消除。
使用天然耐磨的材料来防止对微纳米表面和化学物质的损害,或在涂层中添加弹性/柔软聚合物通过耗散能量来抵御机械损伤,一直是近年来构建耐久超疏水表面最流行的方法。如K.Maghsoudi等通过微压成型和常压等离子体处理两种方法制备了超疏水硅橡胶表面,其在恶劣的环境条件下能保持>150°的水接触角。当以~1mL/min的流速的水流冲击超疏水表面6000s后,接触角仍保持在150°以上。
但是,在实际应用中,此类超疏水涂层抗物理磨损、化学损伤和酸碱腐蚀的能力依旧不够,当损伤超过某个临界值时,其超疏水性能将永久丧失。
因此,针对现有技术存在的问题,需要一种可室温与水下快速自修复的弹性体,进而构建新型可自修复高耐久的超疏水涂层。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了可自修复的高耐久超疏水涂层及制备方法和应用,本发明通过微/纳米粒子与环氧树脂相结合构建微纳表面,通过在有机硅体系中引入B-O六元环或引入金属Co配位键提供快速自修复能力,从而构造一种具有三层结构的高耐久超疏水涂层。
为了达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现的:可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,通过微/纳米粒子与环氧树脂结合构建微纳表面,并在有机硅体系中引入动态键构建自修复弹性体,将自修复弹性体于溶液状态涂敷在基底上构成超疏水涂层。
进一步的,所述动态键为B-O六元环。
进一步的,所述动态键为Co-吡啶配位键。
进一步的,所述可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
1)将4-乙烯基苯硼酸脱水形成第一产物;
2)将乙烯基硅油、第一产物(或者加乙烯基硅油、第一产物、丙烯酸2,2,3,3,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚酯)溶解在四氢呋喃(THF)中,加入引发剂,自由基聚合得到第二产物;
3)将第二产物溶解在THF与水中,得到第一溶解物溶液;
4)将环氧与固化剂溶解在THF中得到第二溶解物溶液;
5)取纳米二氧化硅或海泡石纤维(SP)分散在THF中,并加入环氧,得到第三溶解物溶液;
6)将第二溶解物溶液涂敷在基底上,固化;
7)用喷枪将第三溶解物溶液喷在6)中基底上,固化;
8)用喷枪将第一溶解物溶液喷在7)中基底上,烘干。
进一步的,所述可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
1)将丙烯酸乙酯、二乙烯基苯、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、4-乙烯基吡啶溶解在1,4-二氧六环中,加入引发剂和链转移剂,自由基聚合得到第一产物;
2)将第一产物溶解在THF中,得到第一溶解物溶液;
3)将无水氯化钴溶解在乙醇中得到第二溶解物溶液;
4)将第二溶解物溶液加到第一溶解物溶液中,得到第二产物;
5)将环氧与固化剂溶解在THF中得到第三溶解物溶液;
6)取纳米二氧化硅或海泡石纤维分散在THF中,并加入环氧,得到第四溶解物溶液;
7)将第三溶解物溶液涂敷在基底上,固化;
8)用喷枪将第四溶解物溶液喷在7)中基底上,固化;
9)用喷枪将第二产物喷在8)中基底上,烘干。
进一步的,所述可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
1)将乙烯基硅油、丙烯酸乙酯、丙烯腈、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、二乙烯苯、4-乙烯基吡啶溶解在甲苯中,加入引发剂和链转移剂,自由基聚合得到第一产物;
2)将无水二氯化钴溶解在乙醇中,加入第一产物中得到金属配位的第二产物;
3)将环氧与固化剂溶解在THF中得到第一溶解物溶液;
4)取纳米二氧化硅或海泡石纤维分散在THF中,并加入环氧,得到第二溶解物溶液;
5)将第一溶解物溶液涂敷在基底上,固化;
6)用喷枪将第二溶解物溶液喷在5)中基底上,固化;
7)用喷枪将第二产物溶液喷在6)中基底上,烘干。
本发明的有益效果是:
1、本发明利用硼氧键或配位键的动态交换原理,实现有机硅弹性体的快速自修复,含硼氧六元环的有机硅弹性体室温和水下对划痕的修复分别仅需400s与600s。既可对抗冲击等机械损伤,又能修复氧化等化学损伤,同时在极酸、极碱环境中均有良好的耐用性,在pH=1,pH=13的溶液中分别连续浸泡96h后,涂层的接触角仍在151°都以上,延长了涂层的使用寿命;
2、本发明可以使用喷涂法在基底表面构建微纳结构,达到超疏水目的,环氧与顶层可自修复聚合物的存在进一步提升了微纳结构的牢固度与稳定性,涂层在水流(1.1m/s,35kPa)冲击4h后,室温修复3h,接触角恢复至在152°以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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。
图1(a)为弹性体划伤后室温下自修复,(b)为弹性体在水下划伤后自修复;
图2(b,d)为自修复涂层在水流冲击4h,并且室温自修复前后扫描电镜图;
图2(a,c)为使用传统化学交联的硅弹性体涂层水冲前后扫描电镜图;
图3为具有三层结构超疏水涂层结构与修复机理示意图;
图4为不同自修复弹性体修复速度对比。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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。
实施例1
可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,通过微/纳米粒子与环氧树脂结合构建微纳表面,并在有机硅体系中引入动态键构建自修复弹性体,将自修复弹性体于溶液状态涂敷在基底上构成超疏水涂层。
具体步骤包括:
1)将4-乙烯基苯硼酸溶解在THF中,加入过量无水硫酸钠,50℃反应24小时,离心后取出上清液,旋蒸,在真空烘箱中放置24小时,得到第一产物TVB;
2)将乙烯基硅油、第一产物溶解在THF中,加入引发剂2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN)与过氧化苯甲酰(BPO),在160℃热压下热压3分钟,发生自由基聚合得到第二产物自修复有机硅弹性体BVSE;
3)将第二产物溶解在THF中,加入少量蒸馏水,得到第一溶解物溶液;
4)将环氧与固化剂按3:1的质量比溶解于THF,得到第二溶解物溶液;
5)取气相纳米二氧化硅分散在THF中,超声30分钟,得到第一分散物溶液;
6)在第一分散物溶液中按二氧化硅:环氧为3:4的质量比加入环氧/固化剂,得到第三溶解物溶液;
7)将第二溶解物溶液涂敷在基底上,120℃固化10分钟;
8)用喷枪将第三溶解物溶液喷在7)中基底上,120℃固化3小时;
9)用喷枪将第一溶解物溶液喷在8)中基底上,烘干。
其中,引发剂AIBN与BPO的用量均为乙烯基硅油质量的0.5%,第一产物质量分数为1.6%-2.3%,第二溶解物溶液中环氧/固化剂的质量分数为20%-40%,第一分散物溶液中气相纳米二氧化硅的质量分数为4%。
第一产物的结构如下:
第二产物结构式如下:
加入丙烯酸2,2,3,3,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚酯后,第二产物结构如下:
实施例2
本实施例与上述实施例1的不同之处在于:可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,具体包括如下步骤:
1)将丙烯酸乙酯、二乙烯基苯、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、4-乙烯基吡啶溶解在1,4-二氧六环中,加入引发剂2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN)和链转移剂正十二硫醇,在70℃油浴锅中反应24h,发生自由基聚合得到第一产物PEDFVp;
2)将第一产物溶解在四氢呋喃(THF)中,得到第一溶解物溶液;
3)将无水氯化钴溶解在乙醇中得到第二溶解物溶液;
4)将第一溶解物溶液与第二溶解物溶液按103:1的质量比混合,得到第二产物PEDFVp-Co预溶液,70℃放置5h,得到PEDFVp-Co;
5)将环氧与固化剂按3:1的质量比溶解于THF,得到第三溶解物溶液;
6)取气相纳米二氧化硅分散在THF中,超声30分钟,得到第一分散物溶液;
7)在第一分散物溶液中按二氧化硅:环氧为3:4的质量比加入环氧/固化剂,得到第四溶解物溶液;
8)将第三溶解物溶液涂敷在基底上,120℃固化10分钟;
9)用喷枪将第四溶解物溶液喷在8)中基底上,120℃固化3小时;
10)用喷枪将第二产物喷在9)中基底上,烘干。
其中,引发剂AIBN与正十二硫醇的用量均为丙烯酸乙酯质量的0.5%,第一产物质量分数为39%-40%,第二产物质量分数为1.5%-2%,第三溶解物溶液中环氧/固化剂的质量分数为20%-40%,第一分散物溶液中气相纳米二氧化硅的质量分数为4%。
第一产物结构式如下:
第二产物结构式如下:
实施例3
1)将乙烯基硅油溶解在甲苯中,分别称取丙烯酸乙酯、丙烯腈、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、二乙烯苯、4-乙烯基吡啶,加入引发剂2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN),链转移剂正十二硫醇,70℃反应24小时,得到产物PDMS-EANFDVP;
2)将无水二氯化钴溶解在乙醇中,加入第一产物中得到金属配位的第二产物PDMS-EANFDVP-Co;
3)将环氧与固化剂按3:1的质量比溶解于THF,得到第二溶解物溶液;
4)取气相纳米二氧化硅分散在THF中,超声30分钟,得到第一分散物溶液;
5)在第一分散物溶液中按二氧化硅:环氧为3:4的质量比加入环氧/固化剂,得到第三溶解物溶液;
6)将第二溶解物溶液涂敷在基底上,120℃固化10分钟;
7)用喷枪将第三溶解物溶液喷在6)中基底上,120℃固化3小时;
8)用喷枪将第二产物喷在7)中基底上,烘干。
其中,引发剂AIBN和链转移剂正十二硫醇的用量分别为除乙烯基硅油外其他单体质量的0.5%和0.8%,第一产物质量分数为50%,Co与吡啶的摩尔质量比为10:1,第二溶解物溶液中环氧/固化剂的质量分数为20%-40%,第一分散物溶液中气相纳米二氧化硅的质量分数为4%。
第一产物的结构如下:
第二产物结构式如下:
实施例4
2%TVB的BVSE自修复弹性体合成,步骤如下:
取4-乙烯基苯硼酸2g,20mL四氢呋喃加入100mL圆底烧瓶中,完全溶解后加入10g无水硫酸钠,在50℃下反应24小时,反应结束后离心,取出上清液,旋蒸,得到淡黄色固体TVB。
取1g乙烯基硅油溶解在1mL四氢呋喃中,将0.02g TVB,0.005g AIBN,0.005g BPO分别依次加入乙烯基硅油溶液中,搅拌均匀。将溶液滴涂于聚四氟膜,挥发溶剂,而后160℃热压3分钟,得到2%TVB含量的PDMS-B自修复弹性体。
实施例5
2.3%TVB的BVSE自修复弹性体合成,步骤如下:
取4-乙烯基苯硼酸2g,20mL四氢呋喃加入100mL圆底烧瓶中,完全溶解后加入10g无水硫酸钠,在50℃下反应24小时,反应结束后离心,取出上清液,旋蒸,得到淡黄色固体TVB。
取1g乙烯基硅油溶解在1mL四氢呋喃中,将0.023g TVB,0.005g AIBN,0.005g BPO分别依次加入乙烯基硅油溶液中,搅拌均匀。将溶液滴涂于聚四氟膜,挥发溶剂,而后160℃热压3分钟,得到2.3%TVB含量的BVSE自修复弹性体。
实施例6
2%VB、2%丙烯酸2,2,3,3,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚酯的BFVSE自修复弹性体合成,步骤如下:
取4-乙烯基苯硼酸2g,20mL四氢呋喃加入100mL圆底烧瓶中,完全溶解后加入10g无水硫酸钠,在50℃下反应24小时,反应结束后离心,取出上清液,旋蒸,得到淡黄色固体TVB。
取1g乙烯基硅油溶解在1mL四氢呋喃中,将0.02g TVB,0.02g丙烯酸2,2,3,3,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚酯,0.005g AIBN,0.005gBPO分别依次加入乙烯基硅油溶液中,搅拌均匀。将溶液滴涂于聚四氟膜,挥发溶剂,而后160℃热压3分钟,得到2%TVB、2%丙烯酸2,2,3,3,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚酯含量的BFVSE自修复弹性体。
BVSE在室温与水下自修复如图1所示。
实施例7
2.3%TVB、1%丙烯酸2,2,3,3,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚酯的BFVSE自修复弹性体合成,步骤如下:
取4-乙烯基苯硼酸2g,20mL四氢呋喃加入100mL圆底烧瓶中,完全溶解后加入10g无水硫酸钠,在50℃下反应24小时,反应结束后离心,取出上清液,旋蒸,得到淡黄色固体TVB。
取1g乙烯基硅油溶解在1mL四氢呋喃中,将0.023g TVB,0.01g丙烯酸2,2,3,3,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚酯,0.005g AIBN,0.005gBPO分别依次加入乙烯基硅油溶液中,搅拌均匀。将溶液滴涂于聚四氟膜,挥发溶剂,而后160℃热压3分钟,得到2.3%TVB、1%丙烯酸2,2,3,3,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚酯含量的BFVSE自修复弹性体。
实施例8
2%PEDFVp-Co自修复弹性体合成,步骤如下:
取丙烯酸乙酯4g,二乙烯基苯0.02g、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯2g、4-乙烯基吡啶0.02g溶解在9g1,4-二氧六环中,AIBN0.03 g和正十二硫醇0.03g,搅拌均匀,反应24h得到40%含量的PEDFVp自修复弹性体。
取40%含量的PEDFVp 0.25g加入4.9gTHF配置成2%的PEDFVp溶液;
取无水氯化钴0.04g,加入无水乙醇至20g得到无水氯化钴的乙醇溶液;
在5.15g2%的PEDFVp溶液中加入0.05g的无水氯化钴的乙醇溶液得到PEDFVp-Co自修复弹性体。
实施例9
2%PDMS-EANFDVP-Co自修复弹性体合成,步骤如下:
取乙烯基硅油1.5g,6mL甲苯加入50mL圆底烧瓶中,加入搅拌子使其完全溶解后加入7.5g单体EANFDVP(丙烯酸乙酯4.35g,丙烯腈0.6g,2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯2.55g,二乙烯苯0.0375g,4-乙烯基吡啶0.0375g),再依次加入0.0375gAIBN和0.06g正十二硫醇,在70℃下反应24小时,反应结束得到淡黄色较粘液体PDMS-EANFDVP。
取PDMS-EANFDVP 0.3g加入7.2g甲苯配置成2%的PDMS-EANFDVP溶液。
将1g无水二氯化钴溶解在乙醇中,其浓度为0.001g/ml。取浓度为0.001g/ml的无水二氯化钴76μL加入0.3g PDMS-EANFDVP溶液中,滴涂于聚四氟膜上,挥发溶剂70℃烘干1天,PDMS-EANFDVP-Co自修复弹性体。
实施例11
基于BVSE与SiO2的高耐久超疏水涂层制备,步骤如下:
取3g环氧溶解在4g四氢呋喃中,1g固化剂溶解在3.43g四氢呋喃中,将固化剂溶液加入环氧溶液里,混合均匀,取一片玻片,用乙醇清洗,烘干。将环氧溶液滴涂在玻片上,在120℃下固化10分钟。
取0.2g气相疏水二氧化硅分散在3.911g四氢呋喃中,超声分散10分钟,之后加入0.889g环氧/固化剂溶液(环氧/固化剂质量分数40%),混合均匀,用喷枪喷涂(压力3-4巴),在120℃下固化3小时。
取0.15g BVSE,加入9.8g四氢呋喃,再加入50μL蒸馏水,使BVSE完全溶解。使用喷枪喷涂在玻片上,70℃烘干,即得基于BVSE的高耐久超疏水涂层EP/SiO2/BVSE。
实施例12
基于BFVSE与SiO2的自修复抗冲击超疏水涂层制备,步骤如下:
取3g环氧溶解在4g四氢呋喃中,1g固化剂溶解在3.43g四氢呋喃中,将固化剂溶液加入环氧溶液里,混合均匀,取一片玻片,用乙醇清洗,烘干。将环氧溶液滴涂在玻片上,在120℃下固化10分钟。
取0.2g气相疏水二氧化硅分散在3.911g四氢呋喃中,超声分散10分钟,之后加入0.889g环氧/固化剂溶液(环氧/固化剂质量分数40%),混合均匀,用喷枪喷涂(压力3-4巴),在120℃下固化3小时。
取0.15g BFVSE,加入9.8g四氢呋喃,再加入50μL蒸馏水,使BFVSE完全溶解。使用喷枪喷涂在玻片上,70℃烘干,即得基于BFVSE的高耐久超疏水涂层EP/SiO2/BFVSE。
实施例13
基于BVSE与SP的高耐久超疏水涂层制备,步骤如下:
取3g环氧溶解在4g四氢呋喃中,1g固化剂溶解在3.43g四氢呋喃中,将固化剂溶液加入环氧溶液里,混合均匀,取一片玻片,用乙醇清洗,烘干。将环氧溶液滴涂在玻片上,在120℃下固化10分钟。
取0.2g海泡石纤维分散在3.911g四氢呋喃中,超声分散10分钟,之后加入0.889g环氧/固化剂溶液(环氧/固化剂质量分数40%),混合均匀,用喷枪喷涂(压力3-4巴),在120℃下固化3小时。
取0.15g BVSE,加入9.8g四氢呋喃,再加入50μL蒸馏水,使BVSE完全溶解。使用喷枪喷涂在玻片上,70℃烘干,即得基于BVSE的高耐久超疏水涂层EP/SP/BVSE。
实施例14
基于PEDFVp-Co与SP的自修复抗冲击超疏水涂层制备,步骤如下:
取3g环氧溶解在4g四氢呋喃中,1g固化剂溶解在3.43g四氢呋喃中,将固化剂溶液加入环氧溶液里,混合均匀,取一片玻片,用乙醇清洗,烘干。将环氧溶液滴涂在玻片上,在120℃下固化10分钟。
取0.2g气相疏水二氧化硅分散在3.911g四氢呋喃中,超声分散10分钟,之后加入0.889g环氧/固化剂溶液(环氧/固化剂质量分数40%),混合均匀,用喷枪喷涂(压力3-4巴),在120℃下固化3小时。
取0.15g PEDFVp-Co预溶液,加入10g四氢呋喃稀释后使用喷枪喷涂在玻片上,70℃烘干,即得基于PEDFVp-Co的高耐久超疏水涂层EP/SP/PEDFVp-Co。
表1为不同涂层水冲前、水冲后接触角变化,其中作为对比,VS为传统化学交联不含可逆动态键的聚合物涂层:
表2为不同涂层在碱性溶液(pH=13)中随着浸泡时间的不同其接触角变化,其中VS为传统化学交联不含可逆动态键的聚合物涂层:
表3为不同涂层在酸性溶液(pH=1)中随着浸泡时间的不同其接触角变化,其中VS为传统化学交联不含可逆动态键的聚合物涂层:
综上所述,1、本发明利用硼氧键或Co-吡啶配位键的动态交换原理,实现有机硅弹性体的快速自修复,既可对抗冲击等机械损伤,又能修复氧化等化学损伤,同时在极酸、极碱环境中均有良好的耐用性,延长涂层的使用寿命;
2、本发明可以使用喷涂法在基底表面构建微纳结构,达到超疏水目的,环氧的存在提升了微纳结构的牢固度与稳定性。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,通过微/纳米粒子与环氧树脂结合构建微纳表面,并在有机硅体系中引入配位键构建自修复弹性体,将自修复弹性体于溶液状态涂敷在基底上构成超疏水涂层。
2.根据权利要求1所述可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,所述配位键为B-O六元环。
3.根据权利要求1所述可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,所述配位健为金属Co。
4.根据权利要求2所述可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤;
S1、将4-乙烯基苯硼酸溶解在THF中,加入过量无水硫酸钠,离心取上清液,旋蒸,真空烘烤,得到第一产物TVB;
S2、将乙烯基硅油、质量分数为1.6%-2.3%的第一产物TVB溶解在THF中,加入乙烯基硅油质量的0.5%的引发剂,热压,得到第二产物自修复有机硅弹性体BVSE;
S3、将第二产物溶解在THF中,加入蒸馏水,得到第一溶解物溶液;
S4、将环氧与固化剂按3:1的质量比溶解于THF,得到第二溶解物溶液;
S5、取气相纳米二氧化硅分散在THF中,超声处理,得到第一分散物溶液;
S6、在第一分散物溶液中按二氧化硅:环氧为3:4的质量比加入环氧和固化剂,得到第三溶解物溶液;
S7、将第二溶解物溶液涂敷在基底上,固化;
S8、将第三溶解物溶液喷在S7中基底上,固化;
S9、将第一溶解物溶液喷在S8中基底上,烘干。
5.根据权利要求4所述一种自修复有机硅弹性体BVSE,其特征在于,结构式如下:
6.根据权利要求2所述可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤;
S1、将丙烯酸乙酯、二乙烯基苯、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、4-乙烯基吡啶溶解在1,4-二氧六环中,加入丙烯酸乙酯质量的0.5%的引发剂,油浴,得到第一产物PEDFVp;
S2、将第一产物PEDFVp溶解在THF中,得到第一溶解物溶液;
S3、将无水氯化钴溶解在乙醇中得到第二溶解物溶液;
S4、将第一溶解物溶液与第二溶解物溶液按103:1的质量比混合,得到第二产物PEDFVp-Co预溶液,恒温处理,得到第二产物PEDFVp-Co;
S5、将环氧与固化剂按3:1的质量比溶解于THF,得到第三溶解物溶液;
S6、取气相纳米二氧化硅分散在THF中,超声处理,得到第一分散物溶液;
S7、在第一分散物溶液中按二氧化硅:环氧为3:4的质量比加入环氧和固化剂,得到第四溶解物溶液;
S8、将第三溶解物溶液涂敷在基底上,固化;
S9、将第四溶解物溶液喷在8中基底上,固化;
S10、将第二产物PEDFVp-Co喷在9中基底上,烘干。
7.根据权利要求6所述一种自修复有机硅弹性体PEDFVp-Co,其特征在于,结构式如下:
8.根据权利要求3所述可自修复的高耐久超疏水涂层制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
S1、将乙烯基硅油溶解在甲苯中,分别称取丙烯酸乙酯、丙烯腈、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、二乙烯苯、4-乙烯基吡啶,加入除乙烯基硅油外其他单体质量的0.5%的引发剂2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN),除乙烯基硅油外其他单体质量的0.8%的链转移剂正十二硫醇,恒温反应,得到第一产物PDMS-EANFDVP;
S2、将无水二氯化钴溶解在乙醇中,加入第一产物中得到金属配位的第二产物PDMS-EANFDVP-Co;
S3、将环氧与固化剂按3:1的质量比溶解于THF,得到第二溶解物溶液;
S4、取气相纳米二氧化硅分散在THF中,超声处理,得到第一分散物溶液;
S5、在第一分散物溶液中按二氧化硅:环氧为3:4的质量比加入环氧和固化剂,得到第三溶解物溶液;
S6、将第二溶解物溶液涂敷在基底上,固化;
S7、将第三溶解物溶液喷在6中基底上,固化;
S8、将第二产物喷在7中基底上,烘干。
9.根据权利要求8所述一种自修复有机硅弹性体PDMS-EANFDVP-Co,其特征在于,结构式如下:
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