200nm;納米管的管徑為50nm ;納米管的管壁厚為1nm ;納米管上的納米孔的直徑為10nm。
[0034]所述透明及超疏水可修復(fù)性涂層材料的用途，是將該涂層材料應(yīng)用于玻璃或陶瓷制品表面形成透明及超疏水性可修復(fù)的涂層，該涂層表面的十八胺經(jīng)等離子體處理5s后，在室溫放置48h，即得修復(fù)的超疏水涂層，經(jīng)過等離子體處理/修復(fù)10個(gè)循環(huán)后，涂層表面依然為超疏水狀態(tài)。
[0035]實(shí)施例2
一種透明及超疏水性能可修復(fù)的涂層材料，通過下述方法制得；
(I)將溶解了 4 mmol苯胺的IM的鹽酸溶液10mL緩慢加入到溶解了 2 mmol過硫酸銨的IM的400mL的鹽酸溶液中，反應(yīng)在25°C持續(xù)24小時(shí)，將反應(yīng)體系水洗至過濾液為無色后，將得到的聚苯胺納米線與水混合制得懸濁液，將該懸濁液涂到玻璃或陶瓷基底上，待水分揮發(fā)即得聚苯胺納米線網(wǎng)狀涂層。
[0036](2)將上述聚苯胺納米線網(wǎng)狀涂層放入盛有2mL正硅酸四乙酯和ImL氨水的密閉容器中，25°C放置24 h，進(jìn)行氣相沉積。然后放入600°C的馬弗爐中保持2h，得納米管網(wǎng)狀涂層。該納米管表面緊密排列納米凸起和納米孔洞。
[0037](3)將上述涂層浸入十七氟癸基三乙氧基硅烷質(zhì)量濃度為0.5%的三氯三氟乙烷溶液中靜置5min，取出后真空除去三氯三氟乙烷，即得2#樣品。
[0038]所述透明及超疏水可修復(fù)性涂層材料的涂層厚度為2 μπι;納米管的管徑為150nm ;納米管的管壁厚為30nm ;納米管上的納米孔的直徑為15nm。
[0039]所述透明及超疏水可修復(fù)性涂層材料的用途，是將該涂層材料應(yīng)用于玻璃或陶瓷制品表面形成透明及超疏水性可修復(fù)的涂層，該涂層表面的十七氟癸基三乙氧基硅烷經(jīng)等離子體處理1s后，在70°C放置5h，即得修復(fù)的超疏水涂層，經(jīng)過等離子體處理/修復(fù)10個(gè)循環(huán)后，涂層表面依然為超疏水狀態(tài)。
[0040]實(shí)施例3 一種透明及超疏水性能可修復(fù)的涂層材料，通過下述方法制得；
(I)將溶解了 8 mmol苯胺的3M的甲磺酸溶液200mL緩慢加入到溶解了 4 mmol過硫酸銨的3M的800mL的甲磺酸溶液中，反應(yīng)在40°C持續(xù)48小時(shí)，將反應(yīng)體系水洗至過濾液為無色后，將得到的聚苯胺納米線與水混合制得懸濁液，將該懸濁液涂到玻璃或陶瓷基底上，待水分揮發(fā)即得聚苯胺納米線網(wǎng)狀涂層。
[0041](2)將上述聚苯胺納米線網(wǎng)狀涂層放入盛有SmL正硅酸四乙酯和4mL氨水的密閉容器中，40°C放置48 h，進(jìn)行氣相沉積。然后放入650°C的馬弗爐中保持3h，得納米管網(wǎng)狀涂層。該納米管表面緊密排列納米凸起和納米孔洞。
[0042](3)將上述涂層浸入質(zhì)量濃度為5%的全氟辛酸的乙醇溶液靜置20min，取出后真空除去乙醇，即得3#樣品。
[0043]所述透明及超疏水可修復(fù)性涂層材料的涂層厚度為10 μπι;納米管的管徑為200nm ;納米管的管壁厚為50nm ;納米管上的納米孔的直徑為30nm。
[0044]所述透明及超疏水可修復(fù)性涂層材料的用途，是將該涂層材料應(yīng)用于玻璃或陶瓷制品表面形成透明及超疏水性可修復(fù)的涂層，該涂層表面的全氟辛酸經(jīng)等離子體處理60s后，在50°C放置12h，即得修復(fù)的超疏水涂層，經(jīng)過等離子體處理/修復(fù)10個(gè)循環(huán)后，涂層表面依然為超疏水狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種透明及超疏水性能可修復(fù)的涂層材料，其特征在于該材料由結(jié)合在基底上的三維中空網(wǎng)狀涂層和填充在空隙中的低表面能物質(zhì)組成，所述三維中空網(wǎng)狀涂層由中空且管壁有孔的管壁厚為10-100nm的納米管組成。2.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于所述基底為玻璃或陶瓷。3.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于所述三維中空網(wǎng)狀涂層的厚度為50nm?20 μmD4.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于所述中空且管壁有孔的納米管為二氧化硅納米管。5.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于所述中空且管壁有孔的納米管的管徑為50-300nm ;所述中空且管壁有孔的納米管上的納米孔的直徑為5_50nm。6.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于所述低表面能物質(zhì)為十八胺、硬脂酸、全氟辛酸、全氟己基乙醇、全氟辛基乙醇、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷或聚硅烷。7.如權(quán)利要求1所述涂層材料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 1)將苯胺加入酸溶液中，將過硫酸銨加入另一相同種類的酸溶液中，然后將兩溶液混合，在10~40°C反應(yīng)12-48h，然后將反應(yīng)體系水洗至過濾液為無色后，將得到的聚苯胺納米線與水混合制得懸濁液，將該懸濁液涂到所需涂覆的基底上，待水分揮發(fā)即得聚苯胺納米線網(wǎng)狀涂層； 2)將上述聚苯胺納米線網(wǎng)狀涂層放入盛有正硅酸四乙酯和氨水的密閉容器中，10~40°C氣相沉積12-48h，然后高溫?zé)Y(jié)除去聚苯胺模板，制得表面具有緊密排列的納米孔的二氧化硅納米管網(wǎng)狀涂層； 3)將二氧化硅納米管網(wǎng)狀涂層浸入含有低表面能物質(zhì)的溶液中，取出后真空除溶劑，即得填充低表面能物質(zhì)的目標(biāo)涂層。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述苯胺與過硫酸銨的摩爾比為1:5~5:1;所述酸溶液的濃度為0.5-3M ;混合后苯胺的摩爾濃度為Ι-lOOmM，過硫酸銨的摩爾濃度為1-lOOmMo9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述酸為鹽酸、高氯酸或甲磺酸。10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述正硅酸四乙酯和氨水與密閉容器的體積比均為0.1-lOmL/L。11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述高溫?zé)Y(jié)的條件:溫度500~650°C，時(shí)間2~5ho12.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述含低表面能物質(zhì)的溶液的質(zhì)量濃度為0.01-5%ο13.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述含低表面能物質(zhì)的溶液所用溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙醚、正丙醚、正丁醚、四氫呋喃、丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、環(huán)戊酮、苯、甲苯、二甲苯、石油醚、正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、氯仿、氯苯、二氯苯或三氯三氟乙燒。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種透明及超疏水性能可修復(fù)的涂層材料，該材料由結(jié)合在基底上的三維中空網(wǎng)狀涂層和填充在空隙中的低表面能物質(zhì)組成，三維中空網(wǎng)狀涂層由中空且管壁有孔的管壁厚為10-100nm的納米管組成。該發(fā)明還公開了該涂層材料的制備方法。本發(fā)明采用管壁多孔的納米管網(wǎng)絡(luò)制備透明的二氧化硅涂層，在納米管表面被低表面能物質(zhì)修飾及其孔隙中填充低表面能物質(zhì)后，該涂層具有超疏水性及超疏水自修復(fù)性；納米管的管壁厚度為10~100nm，少于可見光的波長(zhǎng)尺寸，因此具有較高的透明性。
【IPC分類】C04B41/81, C03C17/00
【公開號(hào)】CN105347690
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510626227
【發(fā)明人】周峰, 劉玉鵬, 劉志魯, 于波, 胡海媛
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日