[发明专利]透明可拉伸超疏水涂层的制备与应用

权利要求书

1.一种柔性透明超疏水材料的制备方法，包括下列步骤：

(1)将柔性透明超疏水聚合物(PMKA)配制成稀溶液，超声分散均匀；

(2)将各种基体浸泡在上述稀溶液中一定时间；

(3)步骤(2)中的基体拿出放在鼓风干燥箱干燥，即可得到超疏水材料。

2.如权利要求1所述的柔性透明超疏水材料的制备方法，其特征在于，基体为玻璃片时，使用喷枪(ET4000，STAT，德国)在垂直于表面10cm-15cm的位置将PKMA稀溶液喷射到表面上，常温固化12h。

3.如权利要求1所述的柔性透明超疏水材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述稀溶液的质量百分比浓度为1.5～2.5wt％；所述超声分散时间为15～30min。

4.如权利要求1所述的柔性透明超疏水材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述基体为棉布、木头或玻璃，所述浸泡时间为0.5～2小时，优选1小时。

5.如权利要求1所述的柔性透明超疏水材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，干燥温度为70～90℃；干燥时间为0.5～2小时。更优选的，在80℃的鼓风干燥箱中干燥1h。

6.如权利要求1-5任一项所述的方法制备的柔性透明超疏水材料。

7.一种柔性透明超疏水材料，其特征在于，柔性透明超疏水聚合物(PMKA)涂覆在基底上形成所述柔性透明超疏水材料；所述基体为棉布、木头或玻璃。

8.如权利要求6或7所述的所述柔性透明超疏水材料，其特征在于，XPS测试数据如下：在C1s谱中有五个特征峰：-CF₃(294.22eV)、-CF₂(291.92eV)、-C＝O(288.86eV)、-C-O(286.41eV)、-C-C/-C-H(284.77eV)；在F1s谱图中，在686.70eV处出现-CF₃小肩峰，主峰-CF₂在689.0eV处。Si 2p谱图中，存在-Si-O(102.92eV)和-Si-C(101.92eV)特征峰。O1s的谱图中，存在534.02eV(-C-O)和532.57eV(-Si-O)处的特征峰。

9.如权利要求6或7所述的所述柔性透明超疏水材料，其特征在于，所述柔性透明超疏水材料具备下列性质中的至少一项：

改性棉布ε＝0％到ε＝300％时，WCA均大于155°。在ε＝50％、ε＝100％、ε＝150％、ε＝200％、ε＝250％、ε＝300％六种拉伸应变下，经过2000次的拉伸-释放循环之后都能保持超疏水性，WCA均能保持在154°以上。不同拉伸应变下，WCA均大于150°。

在1000圈的磨损后，涂覆棉布的WCA仍然保持超疏水状态(WCA＝150°)。

在0.15wt％的洗涤剂，45℃的150mL的水中，以50r/min的转速，对涂覆棉布进行洗涤。以45min中为一次洗涤循环，干燥之后，进行WCA测量；经过20次洗涤后，涂敷棉布的WCA仍然大于150°。

500g负载过后的胶带剥离在600次循环后，WCA仍然在150°以上。

750g负载胶带在500次剥离循环后，WCA可达151°。

改性棉布在有机溶液和HCl中浸泡196h仍然超疏水，WCA在150°以上。所述有机溶剂选自DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、THF(四氢呋喃)、PhMe(甲苯)、EAC(乙酸乙酯)、HCl、PA(丙酮)、EA(乙醇)。

10.如权利要求1-5任一项所述的柔性透明超疏水材料的制备方法，其特征在于，

所述柔性透明超疏水聚合物(PMKA)的制备方法，包括下列步骤：

S1：将PFOA(全氟辛基丙烯酸甲酯)、MMA(甲基丙烯酸甲酯)和KH-570(3-(三甲氧基甲硅烷基)甲基丙烯酸丙酯)加入到容器中，混匀；PFOA、MMA和KH-570的摩尔比为(3～5)：(3～5)：1，

S2：加入AIBN(偶氮二异丁腈)和乙酸乙酯；AIBN的加入量为单体总重量的0.5～1.5wt％；乙酸乙酯的加入量为400-600mL每摩尔单体；

S3：在惰性氛围里，聚合反应得到柔性透明超疏水聚合物(PMKA)。优选的，所述惰性氛围为N₂氛围或Ar氛围，所述聚合反应为60～80℃下反应2-4h。