[发明专利]一种超疏水涂层及其制备方法

说明书

本发明提供一种超疏水涂层的制备方法，包括步骤：(1)在反应容器中加入乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯和偶氮二异丁腈进行反应，制得交联聚甲基丙烯酸甲酯溶液；(2)将交联聚甲基丙烯酸甲酯溶液与聚氨酯粘合剂混合，搅拌均匀，形成喷雾胶体悬浮液；(3)采用冷喷涂方式将喷雾胶体悬浮液喷涂于基材表面；(4)采用冷喷涂方式将氟化纳米颗粒喷涂于基材表面，制得超疏水涂层。本申请利用交联聚甲基丙烯酸甲酯溶液与聚氨酯粘合剂形成互穿网络结构的胶体悬浮液，并采用冷喷涂将其涂覆到基材表面，固化形成凹槽结构，再将氟化纳米颗粒喷涂到基材表面，制得具有优良的耐磨性和耐老化性能的超疏水涂层。

技术领域

本发明涉及新型涂料的制备技术领域，尤其是涉及一种超疏水涂层及其制备方法。

背景技术

超疏水涂层制备的方法多种多样，工艺也日趋成熟，像ATRP法、铸造法、化学气相沉积法、电纺丝法、蚀刻法、喷涂法等。超疏水涂层制备工作已经取得很大的进展，许多制备方法陆续问世，在工业生产中对污染物的处理也取得可观的成果。这在一定程度上保护了生态环境，提高了工业生产效益，降低了原材料及能源的耗费，对生产生活都带来了非常大的益处。超疏水材料的制备与应用现阶段已达到一个相当成熟的高度，但是其仍然存在尚未解决的一些问题。比如，原料价格昂贵，机械耐久性差，结构依赖性，易老化寿命短，成本高难工业化等等。所以对于科研工作人员来说，超疏水材料的研究依旧需要更多地精力和时间去寻找更加高效，经济的制备方法，努力攻克重重困难，研制出更加符合人们需求的产品。

因此，有必要提供一种耐磨性、耐老化的超疏水涂层及其制备方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种超疏水涂层的制备方法，通过该方法制备的超疏水涂层具有良好的耐磨性、耐老化性能。

本发明的目的之二是提供一种超疏水涂层，采用上述方法制得。

为实现上述目的，本发明提供了一种超疏水涂层的制备方法，包括步骤：

(1)在反应容器中加入乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)和偶氮二异丁腈(AIBN)进行反应，制得交联聚甲基丙烯酸甲酯溶液；

(2)将交联聚甲基丙烯酸甲酯溶液与聚氨酯粘合剂混合，搅拌均匀，形成喷雾胶体悬浮液；

(3)将喷雾胶体悬浮液喷涂于基材表面，室温固化，；

(4)在步骤(3)的基础上，将氟化纳米颗粒喷涂于基材表面，室温固化，于基材表面制得超疏水涂层。

与现有技术相比，本申请的超疏水涂层的制备方法借助乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)和偶氮二异丁腈(AIBN)进行反应，制得交联聚甲基丙烯酸甲酯溶液，然后利用交联聚甲基丙烯酸甲酯溶液与聚氨酯粘合剂形成互穿网络结构的胶体悬浮液，接着采用冷喷涂的方法将其均匀涂覆到基材表面，固化形成凹槽结构，有效地提高涂层的耐摩擦性，最后将氟化纳米颗粒喷涂到基材表面，大大提高涂层的耐老化性能，制得超疏水涂层。因此，该超疏水涂层具有优良的耐磨性和耐老化性能。

进一步的，步骤(1)中，加入30-70份的乙酸乙酯、10-50份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、5-40份的三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)和1-20份的偶氮二异丁腈(AIBN)。

进一步的，步骤(1)中，反应温度为50-80℃。

进一步的，步骤(1)中，反应时间为12-36h。

进一步的，步骤(1)中，采用油浴加热。

进一步的，步骤(2)中，加入40-90份的交联聚甲基丙烯酸甲酯溶液与10-60份的聚氨酯粘合剂。

进一步的，步骤(2)中，机械搅拌1-4h。