[发明专利]一种超疏水性自清洁荧光涂层的制备方法

说明书

本发明提供了一种超疏水性自清洁荧光涂层的制备方法，属于超疏水性荧光涂层技术领域。该制备方法包括：制备含氟的羧基聚合物粒子；将聚合物粒子在有机溶剂中分散，再与小分子配体和稀土化合物配位后进行涂布，得到超疏水荧光涂层。本发明制备微球粒径在微米级左右，能提供足够的粗糙度，含氟单体保证微球表面具有低表面能，所制备的超疏水荧光涂层接触角能达到150°以上，能应用于不同基体，具有自清洁的功能。且本发明所用方法简单，经济，可应用于工业生产。

技术领域

本发明涉及超疏水性荧光涂层技术领域，具体涉及一种超疏水性自清洁荧光涂层的制备方法。

背景技术

超疏水涂层具有很高的接触角和很低的滚动角，而受到了人们的关注，目前超疏水涂层在抗冰、防腐蚀、油水分离等方面具有广泛的应用。

稀土高分子荧光材料由于其中的稀土离子具有独特的光学，电学，磁学等方面的特性，高分子具有良好的加工以及基质稳定性而受到了极大的关注。近些年来，关于稀土高分子材料的报道层出不穷，但稀土化合物为无机物，遇水不稳定，因此，若稀土高分子材料制具有超疏水性，则可以避免稀土离子的淬灭，还可以用于水下的环境且具有自清洁的效应。

目前的研究中，制备超疏水的涂层一般利用利用高分子和稀土化合物制备荧光材料主要有直接共混掺杂法、直接配位法、原位生成法。直接共混掺杂法则会导致荧光浓度聚集产生淬灭，且相容性不好，而原位生成法由于对稀土离子和聚合物的要求高，不利于工业应用。超疏水荧光涂层中高分子基体的制备有刻蚀法，电沉积法，共混法等，刻蚀法，电沉积法对设备要求高，对工业生产不适用，而用发光粒子和其他物质共混法会导致分相和发光不均匀及不稳定等现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超疏水性自清洁荧光涂层的制备方法，解决了稀土配位不均匀、发光不均匀以及分相、不稳定的问题；且涂层制备简便，利于工业生产。

本发明的技术方案：

一种超疏水性自清洁荧光涂层的制备方法，步骤如下：

步骤1：用核壳乳液聚合法制备核壳乳液，将核壳乳液进行固液分离，得到固态的聚合物粒子，其中，聚合物粒子的核层为聚二乙烯基苯，聚合物粒子的壳层为二乙烯基苯、含羧基单体和含氟单体的共聚物，聚合物粒子的粒径为800nm～2um；

步骤2：将步骤1得到的聚合物粒子分散到有机溶剂中，然后加入小分子配体和稀土化合物，配位反应1-5h后得到悬浮液；有机溶剂中各物质的摩尔质量之比为：聚合物粒子中所含羧基：小分子配体：稀土化合物＝1～2:2～4:1，所述悬浮液的固含量为0.005～0.05g:mL；

步骤3：将步骤2所得的悬浮液进行超声分散1～10min，然后涂布于基质上，待有机溶剂挥发后，得到超疏水涂层。

步骤1中所述的核壳乳液聚合法的步骤为：首先将二乙烯基苯滴加到含有乳化剂和助乳化剂的混合水溶液中，得到预乳化液；再将预乳化液置于冰水浴中，超声1～10min；然后在50～80℃下，向预乳化液中加入引发剂水溶液Ⅰ，反应4～10h得到种子乳液；最后在50～90℃下，向种子乳液中同时滴加单体水溶液和引发剂水溶液Ⅱ，制备壳层，反应2～6h后得到核壳乳液，其中，单体水溶液由二乙烯基苯、含羧基单体、含氟单体、助剂、乳化剂和去离子水组成。

所述种子乳液中各物质的质量比为：二乙烯基苯：乳化剂：助乳化剂：引发剂：去离子水质量比为1:0.01～0.05:0.03～0.1:0.002～0.0065:4～8；引发剂水溶液Ⅰ中引发剂与水的质量比为0.003～0.02:1，单体水溶液中各物质的质量比为二乙烯基苯：含羧基单体：含氟单体：乳化剂：助剂：去离子水为1:0.08～1:0.4～6:0.03～0.25:0.4～5:2.5～20；引发剂水溶液Ⅱ中引发剂与水的质量比为：0.0006～0.004:1；所述预乳化液中二乙烯基苯与单体水溶液中二乙烯基苯的质量比为2～13:1；所述引发剂水溶液Ⅰ与引发剂水溶液Ⅱ中引发剂的质量比为0.8～4.5:1。