[发明专利]一种SiO2

说明书

本发明公开了一种SiO₂/PAA‑b‑PS两亲性Janus微球及其制备方法和应用，属于皮革涂层技术领域。在SiO₂微球表面一端修饰亲水性基团氨基，另一端接枝两亲性嵌段共聚物PAA‑b‑PS提供有机疏水链。其在皮革表面定向排列，无机端朝向皮革表面的聚氨酯预聚体涂层，有机疏水链则朝向空气，利用SiO₂/PAA‑b‑PS两亲性Janus微球构筑的微纳粗糙结构及有机疏水链段提供的低表面能物质实现涂层的超疏水性。无机端的反应性基团氨基与聚氨酯预聚体分子链上的异氰酸酯基产生化学交联，同时聚氨酯预聚体对SiO₂/PAA‑b‑PS两亲性Janus微球产生粘接性，从而提高涂层的耐磨性。

技术领域

本发明属于皮革涂层技术领域，涉及一种SiO₂/PAA-b-PS两亲性Janus微球及其制备方法和应用。

背景技术

超疏水表面由于其特殊的润湿性，不仅在自清洁、表面防腐、油水分离和防结冰等领域表现出诱人的前景，而且在日常生活、生物医学和军事等领域也具有潜在的应用价值。但是在实际应用过程中，低表面能物质容易受到温度、光照和强氧化剂等作用的刺激发生分解，微纳粗糙结构也容易在机械摩擦或磨损等物理作用下受到破坏，从而影响涂层的黏附力和润湿性，导致超疏水性能下降或丧失，限制其应用。因此，构建长效耐磨超疏水表面是超疏水材料得以应用的关键。

Janus粒子是指表面同时具有两种不同物理或化学性质的粒子，且各种性质之间没有相互干扰，如无机/有机、带电荷/不带电荷、磁性/非磁性和亲水/疏水等。其中，亲水/疏水Janus粒子，即两亲性Janus粒子，由于其两面分别具有亲水和疏水的特性，可利用其疏水端伸展到涂层表面，亲水端连接的活性官能团与基材进行化学交联，构筑超疏水涂层。Francesco等人(Joshua Avossaa,Aurelio Bifulcoa,Eugenio Amendolab,FeliceGesuelec,Stefano Luigi Oscuratoc,Yonas Gizawd,Giuseppe Mensitieria,FrancescoBrandaa.Forming Nanostructured Surfaces through Janus Colloidal SilicaParticles with Nanowrinkles:A New Strategy to Superhydrophobicity[J].AppliedSurface Science,2019,465:73-81)采用Janus褶皱SiO₂颗粒在载玻片表面获得了超疏水涂层，他们首先制备了褶皱的SiO₂颗粒，结合Pickering乳液法和化学气相沉积法制备了一侧为羟基，另一侧为二氯二甲基硅烷的两亲性Janus褶皱SiO₂颗粒，最后通过滴铸沉积法在载玻片上获得了超疏水涂层。然而，该方法存在反应条件苛刻、结构控制困难等不足之处，且该方法获得涂层的超疏水性较差，涂层的耐磨性也并未研究。因此，如何通过简单的方法制得结构精确可控、高产率的两亲性Janus粒子，并通过简单的工艺应用于制备性能优异的耐磨超疏水涂层是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，超疏水材料制备技术难以构建长效耐磨超疏水表面的缺点，提供一种基于SiO₂/PAA-b-PS两亲性Janus微球构筑耐磨超疏水皮革涂层的方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种SiO₂/PAA-b-PS两亲性Janus微球，在SiO₂微球表面一端修饰亲水性基团氨基，另一端接枝两亲性嵌段共聚物PAA-b-PS。

一种SiO₂/PAA-b-PS两亲性Janus微球的制备方法，包括如下步骤：