[发明专利]一种高分子聚合弹性表面惰性保护材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种高分子聚合弹性表面惰性保护材料的制备方法，将机硅改性水性聚丙烯酸酯树脂、有机硅改性水性聚丙烯醇树脂、去离子水加入搅拌釜，升温溶解，直至完全溶解并混合均匀；将流平剂、异丙醇、防腐剂加入空搅拌釜，加入一定量的去离子水搅拌溶解，混合均匀，采用一定分子量的含氢硅油，通过引入自交联硅羟基基团，再引入亲水的聚醚单元合成自交可联型乳化剂，再与改性白碳黑纳米材料，低表面能高分子成膜材料，水等复配成水性聚合弹性表面惰性保护材料产品，最终使表面活性提高30％,成膜率提升50％。

技术领域

本发明涉及高分子技术，具体涉及一种高分子聚合弹性表面惰性保护材料的制备方法。

背景技术

在目前的社会生产中大量运用机械设备，特别是基建中。为了达到美观、警示、易于分辨等目的常常在机械设备的表面涂上不同颜色的油漆，然而在设备使用过程中难免会有易污染物泄漏而造成设备表面被污染物附着覆盖。部分污染物在清洗时不易清理，或者难易快速清理，甚至损坏表面油漆，提高运营成本和维护成本。

两种特殊润湿性功能化材料的制备及其应用特性研究：大自然各种精妙的特殊润湿性激发了人类的灵感，研究者通过模仿自然制备了一系列具有特殊润湿性的材料，并广泛应用于防水、防结冰、防污染、防腐蚀、油水分离、自清洁、定向微流运输等领域。近年来随着表界面科学技术的发展，特殊润湿性表面的制备从最简单的自然模板法朝着精准设计、功能特殊的方向不断优化，然而特种润湿材料的大规模工业化生产依然受很多因素的限制，例如，高度疏水材料表面不能排斥具有较低表面张力系数的油性污染液体；尽管超疏油材料表面可以排斥低表面能液体，但其材料的微观设计非常复杂，机械稳定性也难以保障性能的实用长效性：油注入的防污材料经过高温、久置以及磨损后注入液体流失严重，且此类表面的设计要考虑到基底材料与润滑油的相容性以及测试液体与对基底润湿的优先性等；光滑表面常常通过接枝低表面能的柔性分子链达到对低表面张力系数的液体的滑动，然而很多接枝处理涉及到复杂的化学过程以及苛刻的反应温度和气氛条件，而且所得光滑表面难以承受长时间的外界化学和物理破坏。此外，聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为一种最常用的无污染低表面能修饰物

其固化却一直受到时间和空间的严重制约；常被用来构造疏水表面的微粒物需经特殊处理至微纳米级才能投入实验；光滑表面对测试液滴具有良好的滑动性，但是不一定具备优异的防涂鸦、抗腐蚀性能。针对上述提出的问题，本论文主要探究了绿色环保、易于大规模生产的高度疏水涂层和光滑表面涂层的制备，同时研究这两种特殊润湿材料的应用特性，包括疏水涂层的防污性与油水分离性以及光滑涂层的优异防污、防涂鸦和抗腐蚀性，具体研究内容如下。

1.以马铃薯淀粉颗粒和PDMS为实验原料，淀粉属于可再生资源，相比于其他微纳米颗粒绿色环保，PDMS也属于无毒低表面能修饰物，实验利用便于大规模生产的喷涂工艺初步制得疏水涂层后，紧接着用热风枪实现了涂层的快速固化，克服了传统烘箱热固化受时间和空间限制的问题。所得涂层对甲基蓝水溶液、泥水、可乐和橙汁等日常污染液均具有良好的防污性能；利用涂层所制备的油水分离材料可以快速地分离油水混合物和油包水乳液，经紫外吸收法测得油水混合物和油包水乳液的分离效率均保持在99％以上；此外，涂层具有良好机械稳定性和化学耐久性，经多次循环磨损和弯曲循环测试后WaterContactAngel(WCA)几乎不变，经水、酸、盐等溶液长时间浸泡后涂层仞具有良好的疏水性。