[发明专利]一种炭黑负载二硫化钼减摩型超双疏杂化涂料

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种炭黑负载二硫化钼减摩型超双疏杂化涂料。

背景技术

润湿性是固体表面的一个重要特性，人们通常认为固体表面的微观结构和化学组成对它所表现出的润湿性起到关键作用。固体表面的润湿性在日常生活和工农业生产中起着很重要的作用，如洗涤、印染、涂料的分散、润滑油的使用以及护肤品的渗透等等。目前人们将这种不沾水，且水滴可以自己滚落的现象称为超疏水现象，将具有这种性质的表面称为超疏水表面，研究人员对于超疏水涂料的研究较多，但该类涂层往往易沾污沾油渍且较难去除，因此大大限制了该类涂层的应用和推广。双疏涂层由于其对于水和油的同时疏离作用，闭气单纯的超疏水涂层更容易应用于日常生活以及工业生产当中。但是目前现有的超疏水疏油涂层制备方法存在以下不足：需要特殊设备（等离子、激光刻蚀）、不利于大面积施工，对底材有特殊要求、只适用于特定表面，而且普遍成型工艺复杂，成本高昂，因此严重限制了该类材料的广泛应用。

徐润斌在《超疏水/疏油涂层的制备与研究》一文中通过常规研磨方法制备了纳米三氧化二铝粒子、采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅粒子，利用含氟的硅烷偶联剂分别对两者进行表面接枝处理，得到了表面氟修饰的纳米粒子和微米粒子作为颜填料，其次采用多种类型的丙烯酸单体制备一种含氟羟基丙烯酸树脂作为粘合剂主树脂、选择全氟烷基乙醇和六亚甲基二异氰酸酯三聚体制备一种含氟异氰酸酯固化剂，结果表面通过混合配漆制备的丙烯酸聚氨酯清漆漆膜性能良好，附着力1级、柔韧性1mm、冲击50cm、硬度2H，对于水的静态接触角最高可达104°，最后将制得的纳米、微米粒子分散于含氟羟基丙烯酸树脂中，调整颜基比以及纳米/微米粒子的比例，并配以分散剂、防沉降助剂和固化剂制得多种超疏水-疏油涂料，检测结果显示涂层具有较好的附着力、柔韧性和漆膜强度，此时涂膜对于水、菜籽油和航空液压油的静态接触角分别为154°、100°和94°，说明该涂层对水和油均表现出了良好的疏离效果，虽然该文章中提出的制备方法在疏水和疏油方面有一定的作用，但是没有达到对油的接触角大于150°，并且涂层的强度、耐磨性、耐久性、稳定性和机械性能一般，满足不了实际的使用需求，限制了超双疏涂料的工业应用。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种炭黑负载二硫化钼减摩型超双疏杂化涂料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种炭黑负载二硫化钼减摩型超双疏杂化涂料，由下列重量份的原料制备制成：全氟烷基乙醇32-35、甲基异丁基酮40-50、HDI三聚体90-100、甲基丙烯酸甲酯30-35、苯乙烯20-23、甲基丙烯酸羟乙酯8.5-9、甲基丙烯酸十三氟辛酯17-19、过氧化苯甲酰0.6-0.8、甲醇硅溶胶25-28、丙二醇甲醚醋酸酯25-26、5%的氨水适量、异丁基三甲氧基硅烷适量、辛基甲基硅油硅油适量、10%二月桂酸二丁基锡适量、分散剂0.6-1、流平剂0.6-0.8、消泡剂0.4-0.6、醋酸丁酯适量、甲基含氢硅油1.8-2.3、二氯甲烷5.5-6、四水合钼酸铵3.3-3.7、炭黑5-6、尿素适量、N-甲基吡咯烷酮20-26、无水乙醇12-15、去离子水适量。

所述一种炭黑负载二硫化钼减摩型超双疏杂化涂料，由以下具体步骤制备制成：

（1）将全氟烷基乙醇与醋酸丁酯、2/3倍量的甲基异丁基酮混合，加到反应瓶中，开始升温并缓慢搅拌至全氟烷基乙醇完全溶解，滴入8-10滴10%的二月桂酸二丁基锡，升高温度至70℃后，滴加HDI三聚体和醋酸丁酯的混合液，确保在1h内滴加完毕，逐步升高温度至90℃，保温2-3h后降温冷却至室温，作为组分A备用；

（2）将适量的醋酸丁酯加到容器中加热至回流保温20min，再将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、剩余的甲基异丁基酮、80%的过氧化苯甲酰和醋酸丁酯混合，其中醋酸丁酯与甲基异丁基酮的体积比为3:1，搅拌溶解后缓慢滴加到上述回流保温的醋酸丁酯溶液中，确保1.5h内滴加完毕，然后迅速加入甲基丙烯酸十三氟辛酯，升高温度至95℃回流保温2h，然后将10%的过氧化苯甲酰和适量的醋酸丁酯混合一次性加到容器中，保温反应1-1.5h后再将剩余的过氧化苯甲酰和适量的醋酸丁酯混合一次性加入，保温反应1-1.5h，随后降温至50℃，密封备用；