專(zhuān)利名稱(chēng)：一種可再生超疏水涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明敘述了一種可再生超疏水涂料，該涂料適用于對(duì)潤(rùn)濕性有較高要求的多種固體表面，可以應(yīng)用于石油、化工等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于超疏水表面具有清潔型、防污性、疏水性等。使得其在室外天線(xiàn)、外墻涂料、輪船、生物醫(yī)療器械、汽車(chē)擋風(fēng)玻璃等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來(lái)，對(duì)于超疏水材料的研究無(wú)論從研究領(lǐng)域還是制備方法都有較大的發(fā)展，對(duì)于超疏水性質(zhì)的深入研究極大地增強(qiáng)了人們對(duì)具有特殊表面潤(rùn)濕性材料的需求。然而，由于超疏水表面對(duì)于微結(jié)構(gòu)的強(qiáng)烈依賴(lài)性，其表面很容易在自然環(huán)境或惡劣的使用條件下?lián)p傷，從而使得超疏水材料失效，若要恢復(fù)材料的超疏水性能，就得重新制備，這會(huì)帶來(lái)很多額外的支出和勞動(dòng)力。因此針對(duì)這些實(shí)際情況，具有修復(fù)性和再生性的超疏水表面是亟待解決的問(wèn)題，對(duì)其的需求也是較為迫切的。然而目前國(guó)內(nèi)對(duì)特殊功能超疏水表面的研究和開(kāi)發(fā)的時(shí)間較短，尤其對(duì)于可再生超疏水涂料的開(kāi)發(fā)較少。吉林大學(xué)孫俊奇等人(中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利201010107704.0)公開(kāi)了一種自修復(fù)超疏水涂層的制備方法，效果比較明顯，然而工藝步驟較為復(fù)雜，制備溫度太高，使得其在廣泛應(yīng)用上具有一定局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種制備方法簡(jiǎn)單，具有可再生性能的超疏水涂料，從而有效地延長(zhǎng)超疏水材料使用壽命。本發(fā)明的可再生超疏水涂料，由粘結(jié)劑、填料、混合溶劑和表面改性劑組成。粘結(jié)劑采用聚糠醇，填料采用氫氧化鈣，混合溶劑由丙酮和乙酸乙酯組成，表面改性劑為硬脂酸鉀、水和乙醇的混合物。一種可再生超疏水涂料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由氫氧化鈣50份、聚糠醇50-100份、硬脂酸鉀20份、水100份、乙醇100-120份以及混合溶劑800-1000份組成；所述混合溶劑由丙酮和乙酸乙酯組成，丙酮與乙酸乙酯的質(zhì)量比為1 0.3-0.5。本發(fā)明所用的膠粘劑是通過(guò)質(zhì)子酸引發(fā)糠醇單體聚合得到的糠醇樹(shù)脂，分子量為 1600-1800，聚糠醇含量大于95%。本發(fā)明所用的氫氧化鈣為分析純?cè)噭?，其粒徑?-5微米。涂料的制備方法將氫氧化鈣、聚糠醇、硬脂酸鉀、水、乙醇以及混合溶劑混合攪拌均勻，制得可再生超疏水涂料。將涂料噴涂在基體表面，然后在70-170°C溫度條件下固化，將固化后的基體表面再浸泡于涂料中，取出，在氮?dú)庀麓蹈?，得到可再生超疏水表面。本發(fā)明的可再生超疏水涂料在對(duì)材料表面施工時(shí)，須對(duì)材料表面進(jìn)行除水，除油， 除污和除銹處理。本發(fā)明的可再生超疏水涂料具體的噴涂方法為
1.涂料攪拌均勻并于0. 1-0. 2ΜΙ^壓力下噴涂，噴槍距工件表面不小于20cm，噴槍角度與工件表面成70 90度角度，將涂料噴涂于處理過(guò)的工件。2.涂層的固化工藝將噴好涂層的工件置于烘箱中，在100-170°C溫度條件下固化。3.涂層的表面改性工藝將固化好的涂層再浸泡于涂料中1-5小時(shí)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于所用原材料制備簡(jiǎn)單，制備方法容易實(shí)現(xiàn)；可以在具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的多種基材上噴涂制備；制備的超疏水表面具有良好的自清潔性；制備的可再生超疏水涂料可以使超疏水表面在受到破壞后重新恢復(fù)到初始狀態(tài)，恢復(fù)超疏水表面的特殊性能； 此涂料可以在建筑物、玻璃、天線(xiàn)等產(chǎn)業(yè)上具有很大應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:氫氧化鈣50克聚糠醇100克混合溶劑(丙酮700克，乙酸乙酯300克) 1000克硬脂酸鉀200克水1000 克乙醇1000 克按比例稱(chēng)取各組分，混合攪拌均勻，制得可再生超疏水涂料。用噴槍在0. 1 0. 氣壓下噴涂于除水、除油，除銹的鋼塊表面，將噴好的鋼塊置于烘箱中于在150°C下固化1小時(shí)，然后將固化的涂層在涂料中浸泡5小時(shí)，取出用氮?dú)獯蹈?，?μ L的蒸餾水滴于涂層表面，測(cè)量其接觸角為156-161°，涂層呈現(xiàn)超疏水性能；隨后對(duì)超疏水涂層進(jìn)行可再生性能測(cè)試，用刀片刮擦破壞涂層表面，測(cè)量其接觸角為92-100° ；然后將破壞的涂層表面在涂料中浸泡3小時(shí)，取出吹干，測(cè)量其接觸較為155-160°，破壞后的涂層又呈現(xiàn)超疏水性能，顯示出可再生超疏水性能。實(shí)施例2 氫氧化鈣50克聚糠醇50克混合溶劑(丙酮600克，乙酸乙酯200克)800克硬脂酸鉀200克水1000 克乙醇1200 克按比例稱(chēng)取各組分，混合攪拌均勻，制得可再生超疏水涂料。用噴槍在0. 1 0. 2ΜΙ^氣壓下噴涂于除水、除油，除銹的鋼塊表面，將噴好的鋼塊置于烘箱中于在170°C下固化1小時(shí)，然后將固化的涂層在涂料中浸泡3小時(shí)，取出用氮?dú)獯蹈?，?μ L的蒸餾水滴于涂層表面，測(cè)量其接觸角為156-163°，涂層呈現(xiàn)超疏水性能；隨后對(duì)超疏水涂層進(jìn)行可再生性能測(cè)試，用刀片刮擦破壞涂層表面，測(cè)量其接觸角為108-115° ；然后將破壞的涂層表面在涂料中浸泡2小時(shí)，取出吹干，測(cè)量其接觸角為157-162°，破壞后的涂層又呈現(xiàn)超疏水性能，顯示出可再生超疏水性能。
實(shí)施例3 氫氧化鈣50克聚糠醇80克混合溶劑(丙酮600克，乙酸乙酯300克)900克硬脂酸鉀200克水1000 克乙醇1100 克按比例稱(chēng)取各組分，混合攪拌均勻，制得可再生超疏水涂料。用噴槍在0. 1 0. 氣壓下噴涂于除水、除油，除銹的鋼塊表面，將噴好的鋼塊置于烘箱中于在150°C下固化1小時(shí)，然后將固化的涂層在涂料中浸泡4小時(shí)，取出用氮?dú)獯蹈?，?μ L的蒸餾水滴于涂層表面，測(cè)量其接觸角為153-160°，涂層呈現(xiàn)超疏水性能；隨后對(duì)超疏水涂層進(jìn)行可再生性能測(cè)試，用刀片刮擦破壞涂層表面，測(cè)量其接觸角為102-108° ；然后將破壞的涂層表面在涂料中浸泡3小時(shí)，取出吹干，測(cè)量其接觸角為155-158°，破壞后的涂層又呈現(xiàn)超疏水性能，顯示出可再生超疏水性能。
權(quán)利要求
1.一種可再生超疏水涂料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由氫氧化鈣50份、聚糠醇50-100份、硬脂酸鉀20份、水100份、乙醇100-120份以及混合溶劑800-1000份組成；所述混合溶劑由丙酮和乙酸乙酯組成，丙酮與乙酸乙酯的質(zhì)量比為1 0.3-0.5。
2.如權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于氫氧化鈣為分析純?cè)噭綖?-5微米。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可再生超疏水涂料，它由粘結(jié)劑、填料、混合溶劑和表面改性劑組成。粘結(jié)劑采用聚糠醇，填料采用氫氧化鈣，混合溶劑由丙酮和乙酸乙酯組成，表面改性劑為硬脂酸鉀、水和乙醇的混合物。涂料具有表面失效后可通過(guò)表面再生重新達(dá)到超疏水的特殊功能。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102453425SQ20101052620
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者張招柱, 楊進(jìn), 門(mén)學(xué)虎 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所