專利名稱：一種超疏水表面涂層材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超疏水表面涂層材料及其制備方法，屬于特種復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
超疏水表面是指與水的接觸角大于150°，而滾動(dòng)角小于10°的表面。由于超疏水表面與水滴的接觸面積較小，水滴極易從表面滑落，因此超疏水表面不僅具有自潔功能，而且在微流器件、防電流傳導(dǎo)、防腐、防霧、防霉、防雪、防霜、防霜凍、抗結(jié)冰、防粘附和防污等等許多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。研究表明，超疏水表面具有低表面能和高表面糙度，通過對(duì)化學(xué)組成與表面結(jié)構(gòu)形態(tài)的調(diào)控可得到超疏水表面。目前制備超疏水表面的方法和途徑主要有化學(xué)刻蝕法、相分離法、電極沉積法、 模板法、溶膠-凝膠法、等離子處理和自組裝等，但是這些技術(shù)普遍存在步驟繁瑣、費(fèi)時(shí)以及制備面積有限等缺點(diǎn)，限制了其實(shí)際應(yīng)用。因此通過簡(jiǎn)易方法大面積制備超疏水表面涂
層具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種超疏水表面涂層材料及其制備方法。本發(fā)明所述的超疏水表面涂層材料，由納米碳酸鈣、環(huán)氧樹脂和固化劑制成，其特征在于所述涂層材料的組分及含量以重量份計(jì)，為納米碳酸鈣I 95份，環(huán)氧樹脂I 50份，固化劑O. I 30份，有機(jī)溶劑I 100 份；其中上述納米碳酸鈣的粒徑為20 500nm ;上述固化劑是環(huán)氧樹脂固化劑T31(天津三和化學(xué)有限公司生產(chǎn))；上述有機(jī)溶劑是甲苯或丙酮或其任意體積比的混合物。進(jìn)一步的，所述涂層材料的組分及含量以重量份計(jì)，優(yōu)選為納米碳酸鈣17 68份，環(huán)氧樹脂8 17份，固化劑8. 5 17份，有機(jī)溶劑40 70份。上述超疏水表面涂層材料中所述納米碳酸I丐的粒徑優(yōu)選為20 lOOnm。上述超疏水表面涂層材料中所述納米碳酸I丐的粒徑最優(yōu)選為40 60nm。上述超疏水表面涂層材料中所述有機(jī)溶劑優(yōu)選是甲苯與丙酮按體積比為6 9:1 4的混合物；最優(yōu)選是甲苯與丙酮按體積比為2:1的混合物。本發(fā)明所述超疏水表面涂層材料的制備方法，其特征在于以重量份計(jì)稱取組份，先將環(huán)氧樹脂和固化劑溶解于設(shè)定體積的有機(jī)溶劑中，超聲分散均勻，同時(shí)將納米碳酸鈣超聲分散于設(shè)定體積的溶劑中，然后將二溶液混合，超聲分散均勻，即得超疏水表面涂層材料。本發(fā)明所述超疏水表面涂層材料的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用的方法是將制得的超疏水表面涂層材料利用刷涂方式附著于基體表面，室溫干燥24h 48h，即在基底表面形成一層超疏水表面涂層。本發(fā)明充分利用了無機(jī)納米化合物和聚合物的優(yōu)點(diǎn)，制備出的超疏水涂層達(dá)到了防水防潮、自清潔和抗結(jié)冰等多種功能。將其涂制于基質(zhì)表面，基質(zhì)表面充分實(shí)現(xiàn)了防水防潮、自清潔和抗結(jié)冰能力，適用于紡織、交通和電力等行業(yè)。同時(shí)，本發(fā)明所述超疏水表面涂層材料制備方法具有簡(jiǎn)單、實(shí)用、成本低和方便等優(yōu)點(diǎn)，易于大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式為易于進(jìn)一步理解本發(fā)明，下列實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。實(shí)施例I將O. 25g環(huán)氧樹脂與O. 125g環(huán)氧樹脂固化劑T31 (天津三和化學(xué)有限公司生產(chǎn))溶于2mL溶劑(甲苯丙酮=2:1，體積比)中，超聲分散均勻；同時(shí)稱取Ig納米碳酸鈣，超聲分散于3mL溶劑(甲苯丙酮=2 :1，體積比)中。將上述兩種混合物快速混合，超聲分散 均勻，即得超疏水表面涂層材料。將其刷涂于玻璃板表面，在室溫下干燥24h，即在基底表面形成一層超疏水表面涂層。測(cè)試其水接觸角。見表I。實(shí)施例2將O. 17g環(huán)氧樹脂與O. 085g環(huán)氧樹脂固化劑T31 (天津三和化學(xué)有限公司生產(chǎn))溶于2mL溶劑(甲苯丙酮=2:1，體積比)中，超聲分散均勻；同時(shí)稱取Ig納米碳酸鈣，超聲分散于3mL溶劑(甲苯丙酮=2:1，體積比)中。將上述兩種混合物快速混合，超聲分散均勻，即得超疏水表面涂層材料。將其刷涂于玻璃板表面，在室溫下干燥24h，即在基底表面形成一層超疏水表面涂層。測(cè)試其水接觸角。見表I.實(shí)施例3將O. 125g環(huán)氧樹脂與O. 062g環(huán)氧樹脂固化劑T31 (天津三和化學(xué)有限公司生產(chǎn))溶于2mL溶劑(甲苯丙酮=2:1，體積比)中，超聲分散均勻；同時(shí)稱取Ig納米碳酸鈣，超聲分散于3mL溶劑(甲苯丙酮=2:1，體積比)中。將上述兩種混合物快速混合，超聲分散均勻，即得超疏水表面涂層材料。將其刷涂于玻璃板表面，在室溫下干燥24h，即在基底表面形成一層超疏水表面涂層。測(cè)試其水接觸角。見表I。比較例I將Ig環(huán)氧樹脂與O. 5g環(huán)氧樹脂固化劑T31溶于5mL溶劑(甲苯丙酮=2:1，體積比)中，超聲分散均勻，即得涂層材料。將其刷涂于玻璃板表面，在室溫下干燥24h，即在基底表面形成一層涂層。測(cè)試其水接觸角。見表I。比較例2將Ig環(huán)氧樹脂與O. 5g環(huán)氧樹脂固化劑T31溶于2mL溶劑(甲苯丙酮=2:1，體積比)中，超聲分散均勻；同時(shí)稱取Ig納米碳酸鈣，超聲分散于3mL溶劑(甲苯丙酮=2:1，體積比)中。將上述兩種混合物快速混合，超聲分散均勻，即得涂層材料。將其刷涂于玻璃板表面，在室溫下干燥24h，即在基底表面形成一層涂層。測(cè)試其水接觸角。見表I。比較例3將O. 5g環(huán)氧樹脂與O. 25g環(huán)氧樹脂固化劑T31溶于2mL溶劑(甲苯丙酮=2:1，體積比)中，超聲分散均勻；同時(shí)稱取Ig納米碳酸鈣，超聲分散于3mL溶劑(甲苯丙酮=2:1，體積比)中。將上述兩種混合物快速混合，超聲分散均勻，即得涂層材料。將其刷涂于玻璃板表面，在室溫下干燥24h，即在基底表面形成一層涂層。測(cè)試其水接觸角。見表I。表I超疏水表面涂層水接觸角測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種超疏水表面涂層材料，由納米碳酸鈣、環(huán)氧樹脂和固化劑制成，其特征在于所述涂層材料的組分及含量以重量份計(jì)，為 納米碳酸鈣I 95份，環(huán)氧樹脂I 50份，固化劑0. I 30份，有機(jī)溶劑I 100份； 其中上述納米碳酸鈣的粒徑為20 500nm ;上述固化劑是環(huán)氧樹脂固化劑T31 ;上述有機(jī)溶劑是甲苯或丙酮或其任意體積比的混合物。
2.如權(quán)利要求I所述的超疏水表面涂層材料，其特征在于所述涂層材料的組分及含量以重量份計(jì)，為 納米碳酸鈣17 68份，環(huán)氧樹脂8 17份，固化劑8. 5 17份，有機(jī)溶劑40 70份。
3.如權(quán)利要求I所述的超疏水表面涂層材料，其特征在于所述納米碳酸鈣的粒徑為20 lOOnm。
4.如權(quán)利要求3所述的超疏水表面涂層材料，其特征在于所述納米碳酸鈣的粒徑為40 60nm。
5.如權(quán)利要求I所述的超疏水表面涂層材料，其特征在于所述有機(jī)溶劑是甲苯與丙酮按體積比為6 9:1 4的混合物。
6.如權(quán)利要求5所述的超疏水表面涂層材料，其特征在于所述有機(jī)溶劑是甲苯與丙酮按體積比為2:1的混合物。
7.權(quán)利要求I所述超疏水表面涂層材料的制備方法，其特征在于以重量份計(jì)稱取組份，先將環(huán)氧樹脂和固化劑溶解于設(shè)定體積的有機(jī)溶劑中，超聲分散均勻，同時(shí)將納米碳酸鈣超聲分散于設(shè)定體積的溶劑中，然后將二溶液混合，超聲分散均勻，即得超疏水表面涂層材料。
8.權(quán)利要求I所述超疏水表面涂層材料的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用的方法是將制得的超疏水表面涂層材料利用刷涂方式附著于基體表面，室溫干燥24h 48h，即在基底表面形成一層超疏水表面涂層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超疏水表面涂層材料，是由納米碳酸鈣、環(huán)氧樹脂和固化劑制成，其中涂層材料的組分及含量以重量份計(jì)，為納米碳酸鈣 1～95份，環(huán)氧樹脂 1～50份，固化劑 0.1～30份，有機(jī)溶劑1～100份。利用本發(fā)明涂層材料獲得超疏水涂層實(shí)現(xiàn)了防水防潮、自清潔和抗結(jié)冰等多種功能。同時(shí)，本發(fā)明所述超疏水表面涂層材料制備方法具有簡(jiǎn)單、實(shí)用、成本低和方便等優(yōu)點(diǎn)，易于大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B05D5/08GK102807802SQ20121031033
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者唐新德, 龐來學(xué), 朱強(qiáng)強(qiáng), 張曉 , 孔祥利, 曲恒輝, 王彬, 李君 申請(qǐng)人:山東交通學(xué)院