[发明专利]一种防油污自清洁涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防油污自清洁涂层及其制备方法，涉及新材料技术领域。本发明先将静电纺丝液进行超声处理，在静电纺丝时，静电纺丝时对注射器针头喷出的纤维未到达负极前进行二次超声波处理，静电纺丝时负极为铝合金板，使纤维直接在铝合金板上生成，形成交叉的三维网状的涂层，涂层表面水分掉落带走部分油污，其余油污也会自动掉落，达到自清洁的效果；将表面制得纤维的铝合金再进行两次浸侵，第一次将铝合金浸在发泡的聚乙烯醇溶液中，第二次将铝合金浸在聚乙烯醇硅溶胶溶液中并进行加热，将涂层牢牢粘结在铝合金表面的同时延长使用寿命。

技术领域

本发明涉及新材料领域，具体为一种防油污自清洁涂层及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，在生产和生活中，各种材料广泛的应用于各个领域，但是单一材料在正常使用过程中往往不可避免的会遭受腐蚀、污染等问题，从而影响材料的使用寿命。其中用铝合金板制备的抽油烟机，就长期处于油烟的污染氛围中，不仅难清洁，还影响使用以及美观等。因此，在铝合金板上直接制备一层涂层，不仅可以易于清洁抽油烟机表面，还能够做到防油污自清洁，是非常有发展前景的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防油污自清洁涂层及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供如下技术方案：一种防油污自清洁涂层的制备方法，其特征在于，制备防油污自清洁涂层的工艺流程为：

介孔中空二氧化硅制备，静电纺丝液制备，静电纺丝，涂层制备。

优选的，包括以下具体步骤：

(1)将十六烷基三甲基溴化铵溶于含有一水合氨的乙醇水溶液中后，进行机械搅拌，转速为1200～1500r/min，时间为2～3h，搅拌完成后迅速加入正硅酸四乙酯，在45℃下反应24h，离心，再将离心得到的物质分散在去离子水中，进行超声搅拌，搅拌反应4～8h，自然冷却至室温后过滤，将产物分别用去离子水和乙醇交替洗涤3次后，再在60～80℃下用盐酸乙醇溶液洗涤3次，在60～80℃真空干燥箱中干燥3～6h，制得介孔中空二氧化硅；

(2)将步骤(1)制得的介孔中空二氧化硅离心得到的物质分散在去离子水中，进行搅拌，搅拌反应4～8h，得到介孔中空二氧化硅溶胶，向介孔中空二氧化硅溶胶中加入聚乙烯醇，搅拌均匀制得静电纺丝液；

(3)将静电纺丝液进行第一次超声处理，超声频率为20～40kHz，时间为30～50min；

(4)将步骤(3)经过超声后的静电纺丝液注入静电纺丝设备的注射器中，利用静电纺丝设备制备成纤维，注射器针头连接电源正极，铝合金板作为负极收集纤维；正负极间的距离为10～15cm，在正负极间对未到达负极的纤维进行超声处理；

(5)将聚乙烯醇水溶液进行强力的机械搅拌，转速为8000～10000r/min，制得发泡的聚乙烯醇；将步骤(4)制得带有纤维的铝合金加入步骤(3)制得的发泡的聚乙烯醇中，30～50min后捞出；

(6)将聚乙烯醇、纳米二氧化硅与去离子水按比例混合，制得聚乙烯醇硅溶胶溶液；将步骤(5)得到的铝合金板浸于聚乙烯醇硅溶胶溶液中，快速升温加热，保温5～10min后，自然冷却至室温，制得成品。

优选的，所述上述步骤(1)中：十六烷基三甲基溴化铵、一水合氨、乙醇和去离子水质量比为35：1：600：120；十六烷基三甲基溴化铵与正硅酸四乙酯质量比为1：6；超声频率为10～20kHz。

优选的，所述上述步骤(2)中：介孔中空二氧化硅、去离子水与聚乙烯醇质量比为1：3：1。

优选的，所述上述步骤(4)中：静电纺丝时，超声频率为10～20kHz，纺丝电压为10～20kV，注射泵推进速度为200～400μL/min，纺丝温度120～180℃。