[发明专利]一种耐久性梯度结构超双疏薄膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐久性梯度结构超双疏薄膜材料，其特征在于，它包括改性树脂底层以及设置在其表面的超疏水超疏油面层，其中改性树脂底层采用的涂料主要以树脂分散液、粉末填料和固化剂为原料混合而成；所述超疏水超疏油面层采用的涂料为超疏水超疏油纳米颗粒分散液，其中引入的纳米颗粒部分嵌入改性树脂底层的表面，形成梯度结构；

所述树脂分散液中采用的树脂由醇酸树脂、聚丙烯树脂和氟碳树脂按(20～40):(2～12):(1～8)的质量比混合而成；

所述超疏水超疏油纳米颗粒分散液以酸改性SiO₂分散液和氟硅烷为主要原料制备而成，其中酸改性SiO₂分散液通过向SiO₂分散液中加入酸液进行反应10～60min得到；

所述SiO₂分散液的制备方法包括如下步骤：将碱液与醇溶剂混合均匀，然后向所得混合液中加入硅源，进行水解，静置陈化；

所述酸液为H₂SO₄、HCl或HNO₃水溶液；H₂SO₄水溶液的浓度1～20vol％，HCl水溶液的浓度为2～30vol％，HNO₃水溶液的浓度为2～30vol％；

加入氟硅烷的反应时间为1～3h；

氟硅烷与硅源的质量比为(0.03～0.1):1.5。

2.根据权利要求1所述的耐久性梯度结构超双疏薄膜材料，其特征在于，所述超疏水超疏油面层通过将超疏水超疏油纳米颗粒分散液喷涂于改性树脂底层表面，使其中含有的纳米颗粒部分嵌入改性树脂底层的表面，进而形成梯度结构。

3.根据权利要求1所述的耐久性梯度结构超双疏薄膜材料，其特征在于，所述粉末填料为尼龙粉、聚四氟乙烯粉、聚氯乙烯粉、钛白粉、白炭黑、碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、云母粉、高岭土、硅灰石中的一种或几种，其粒径为200-800目；其与树脂分散液引入树脂的质量比为(0.5～2):30。

4.根据权利要求1所述的耐久性梯度结构超双疏薄膜材料，其特征在于，所述超疏水超疏油纳米颗粒分散液中各组分及其所占重量份数包括：酸改性SiO₂分散液以引入的SiO₂含量计为5～30份，氟硅烷0.2～1份。

5.根据权利要求1所述的耐久性梯度结构超双疏薄膜材料，其特征在于，引入的H₂SO₄与碱液中引入OH-的摩尔比为1:(0.2～1)，引入的HCl与碱液中引入OH-的摩尔比为2:(0.2～1)，引入的HNO₃与碱液中引入OH-的摩尔比为2:(0.2～1)。

6.根据权利要求1所述的耐久性梯度结构超双疏薄膜材料，其特征在于，所述氟硅烷为全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

7.权利要求1～6任一项所述耐久性梯度结构超双疏薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)改性SiO₂分散液和底层的制备；

将树脂溶解于溶剂中，然后缓慢加入硅烷偶联剂混合均匀，得分散均匀的树脂分散液，然后向其中加入粉末填料，搅拌分散均匀后加入固化剂，混合均匀，将其涂覆在基材表面，形成改性树脂底层；

2)超疏水超疏油面层的制备；

待步骤1)制备的漆膜表干后，将超疏水超疏油纳米颗粒分散液均匀地喷涂在改性树脂底层的表面，待薄膜实干，即得所述耐久性梯度结构超双疏薄膜材料。