[发明专利]超疏水性纳米结构和涂层及其制备方法

说明书

本申请是申请日为2010年1月20日，申请号为201010003451.2，发明名称为“疏水性纳米结构和涂层及其制备方法”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及疏水性纳米结构和涂层及其制备方法。

背景技术

超疏水性表面和涂层具有所称的“荷叶效应”，具有例如抗污染、抗粘着和自清洁等独特性能。这些性能是许多工业应用和生物学应用所需要的，所述应用例如船舶用的防生物附着漆、天线和窗户的抗雪粘附剂、汽车的自清洁挡风玻璃、金属精炼、抗污织物、抗染污的建筑涂层。此外，这些性能对于长寿命静电印刷部件——例如无油定影器(oil-less fuser)、自清洁中间传送带(ITB)等——是尤其受欢迎的。在用于制备超疏水性表面和涂层的所有可用材料中，碳纳米管由于它们具有出色的机械性能以及其他独特性能例如导电性和耐化学性而受到极大关注。当前，唯一已知的制备超疏水性碳纳米管结构的方法为等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapordeposition)(PECVD)，该方法具有应用局限性。

因此，需要提供一种用于制备疏水性表面和涂层的简单涂布方法。

发明内容

在多个实施方案中，提供一种包含一个表面的制品，其中所述表面可包括至少一个区域。所述制品也可包括一个置于所述一个区域上的疏水性复合材料涂层，其中所述疏水性复合材料涂层可包括分散于一种疏水性聚合物中的多个碳纳米管，并且其中所述疏水性复合材料涂层具有至少约120°的水接触角。

在多个实施方案中，提供一种形成一种疏水性复合材料涂层的方法。所述方法可包括提供一种基材，其中所述基材可包括至少一个区域。所述方法还可包括，提供一种包括多个碳纳米管、一种稳定剂、一种疏水性聚合物和一种溶剂的分散体，其中所述多个碳纳米管可选自单壁碳纳米管和多壁碳纳米管，并且其中所述多个碳纳米管的每一个均具有至少约10的长径比。所述方法还可包括将所述分散体涂布于所述一个区域以形成一种涂布的基材，并加热该涂布的基材以形成一种疏水性复合材料涂层，从而使所述疏水性复合材料涂层具有至少约120°的水接触角。

所述实施方案的其他优点的一部分将在以下说明书中陈述，并且一部分是从说明书中显而易见的，或者可通过本发明的实施而获悉。所述优点将通过所附权利要求书中具体指出的要素及结合来实现和获得。

应理解，上述一般性描述和下文的详细描述均仅为示例性的和说明性的，并不限制所要求保护的发明。

附图被纳入并构成本说明书的一部分，其示例说明本发明的实施方案，并连同说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明

图1示意说明本发明多个实施方案的一种示例性制品。

图2示意说明本发明多个实施方案的一种示例性疏水性复合材料涂层。

图3示意说明本发明多个实施方案的另一种示例性制品。

图4所示为本发明多个实施方案的形成一种疏水性复合材料涂层的示例性方法。

具体实施方式

现将详细描述本发明的实施方案，其实例在附图中示出。只要可能，全部附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。

虽然给出本发明宽泛范围的数值范围和参数为近似值，但在具体实例中给出的数值仍尽可能精确。但是，任何数值本身都包含一定的由其各自的测试的标准偏差所必然产生的误差。此外，本文公开的所有范围应理解为包括其中所含的任何和所有子范围。例如“小于10”的范围可包括介于(并包括)最小值0和最大值10之间的任何和所有子范围，即，具有等于或大于0的最小值和等于或小于10的最大值的任何和所有子范围，例如1至5。在某些情况下，参数的所述数值可为负值。在此情况下，“小于10”所述范围的实例值可为例如-1、-2、-3、-10、-20、-30等负值。

本文所用术语“疏水性的”和“疏水性”是指具有约90°或更大水接触角的表面(例如涂层表面)的可湿性，并且术语“超疏水性的”和“超疏水性”是指具有约150°或更大水接触角并具有极低接触角滞后(Δθ＝θ_A–θ_B<1)的表面(例如涂层表面)的可湿性。