[发明专利]一种长耐久性的超疏水自清洁涂层材料及其制备方法

权利要求书

1.一种长耐久性的超疏水自清洁涂层材料，其特征是该涂层材料由具有光催化活性的纳米粒子、低表面能聚合物和交联剂经室温干燥固化而成，该涂层同时具有超疏水性和光催化活性，通过纳米粒子自组织提供表面微纳结构，与低表面能聚合物一起获得荷叶型超疏水性，利用光催化纳米粒子分解有机污染物实现涂层超疏水特性的耐久性；

其中，

光催化活性纳米粒子在最终形成的涂层材料中的质量含量为10-60％；

交联剂与低表面能聚合物之间的质量比范围为1∶3-1∶10；

低表面能聚合物由含羟烷氧基、碳碳双键、硅羟基或硅烷氧基等活性基团的氟化硅聚氧烷、

聚二甲基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷中的一种或多种组成；

交联剂为含氢硅油或氨基硅烷，当聚硅氧烷或氟化聚硅氧烷的活性基团为羟烷氧基和碳碳双键时，由含氢硅油交联固化；当聚硅氧烷或氟化聚硅氧烷的活性基团为硅羟基和硅烷氧基时，由氨基硅烷交联固化。

2.根据权利要求1所述的超疏水自清洁涂层材料，其特征在于涂层厚度为1-100μm。

3.根据权利要求1所述的超疏水自清洁涂层材料，其特征在于光催化活性的纳米粒子构成为TiO₂、NbO₂、TaO₃、CrO₂、NiO₂、ZrO₂、WO₃、ZnO、SnO₂、V₂O₅、GeS、ZnS、CeO₂、GaO₂、SbO₃、InO₆、Bi₂O₃纳米粒子中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的超疏水自清洁涂层材料，特征在于低表面能聚合物的分子量为400-20000g/mol。

5.根据权利要求1所述的超疏水自清洁涂层材料，其特征在于含氢硅油的分子量为400-5000g/mol，含氢量为0.5-1.8％。

6.根据权利要求1所述的超疏水自青洁涂层材料，其特征在于氨基硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、二(γ三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种的混合物。

7.一种权利要求1所述的超疏水自清洁涂层材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：先将纳米粒子与低表面能聚合物、有机溶剂混和，根据需要添加涂料常用的分散剂、消泡剂及流平剂配制成纳米复合涂料，复合涂料涂覆前加入交联剂，搅拌均匀，然后涂覆在基材表面，室温干燥，即制得超疏水自清洁涂层。 

8.根据权利要求7所述的超疏水自清洁涂层材料的制备方法，其特征在于所采用的有机溶剂为二甲苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、4-甲基-2-戊酮、正丙醇、异丙醇、正辛醇、正己烷、正辛烷等有机溶剂中的一种或几种的混合物。

9.根据权利要求1或7所述的超疏水自清洁涂层材料，其特征在于通过刷涂、浸涂、喷涂或淋涂等施工方式在不同基材表面大面积制备。

10.根据权利要求1或7所述的超疏水自清洁涂层材料，其特征在于用作输电线路及电力铁塔的防覆冰涂料和海洋防生物粘污涂料，亦用于建筑物外墙涂料和钢结构防腐涂料表面，起自清洁功能。