[发明专利]一种羧基化聚苯乙烯-二氧化硅复合超疏水涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种羧基化聚苯乙烯-二氧化硅复合超疏水涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）聚苯乙烯种子微球的制备；（2）羧基修饰的聚苯乙烯微球的制备；（3）二氧化硅包覆羧基化的聚苯乙烯粒子的制备；(4)乙烯基修饰的二氧化硅包覆羧基化的聚苯乙烯粒子的制备；（5）涂层溶胶的制备；（6）在基底材料上涂膜，干燥取出后即得到羧基化聚苯乙烯-二氧化硅复合超疏水涂层。本方法所用制备过程简单，重复性较好，制得的涂层具有良好的超疏水性和自清洁性，适用于超疏水涂料的工业化生产。

主权项

一种羧基化聚苯乙烯‑二氧化硅复合超疏水涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤:   （1）制备聚苯乙烯种子微球将聚乙烯吡咯烷酮和蒸馏水分别加入到醇类溶剂中，室温搅拌均匀，在通氮气保护下，将偶氮二异丁腈和苯乙烯分别加入到上述溶液中，在50～100℃下，反应10～12小时，离心洗涤，得到聚苯乙烯种子微球，其中偶氮二异丁腈、聚乙烯吡咯烷酮、蒸馏水、苯乙烯的质量比为1:5～10:25～30:95～100；（2）制备羧基化的聚苯乙烯微球将步骤（1）中制备的聚苯乙烯种子微球和蒸馏水分别加入到醇类溶剂中，在通氮气保护下，再分别加入偶氮二异丁腈、α‑甲基丙烯酸和苯乙烯，在50～100℃下，反应20～24小时，干燥研磨成粉，制得表面带有羧基的聚苯乙烯微球,其中偶氮二异丁腈、α‑甲基丙烯酸、苯乙烯、聚苯乙烯种子微球、蒸馏水的质量比为1:15～20:35～40:105～110:4250～4300；（3）制备二氧化硅包覆聚苯乙烯粒子将步骤（2）中制备的羧基化的聚苯乙烯微球加入到醇类溶剂中，超声分散10～30分钟，再分别加入氨水和正硅酸乙酯，室温搅拌下反应20～24小时，干燥研磨成粉，得到二氧化硅包覆聚苯乙烯粒子，其中羧基化的聚苯乙烯微球、氨水和正硅酸乙酯的质量比为1:35～40:50～55；   （4）制备乙烯基修饰的二氧化硅包覆聚苯乙烯粒子    将步骤（3）中制备的二氧化硅包覆聚苯乙烯粒子、乙烯基三乙氧基硅烷和氨水按照质量比为1:10～15:10～15的比例分别加入到醇类溶剂中，在25～35℃下，反应8～12小时，干燥研磨成粉，得到乙烯基修饰的二氧化硅包覆聚苯乙烯粒子；     （5）涂层溶胶的制备将步骤（4）中制备的乙烯基修饰的二氧化硅包覆聚苯乙烯粒子加入到甲苯中，室温搅拌反应，制得涂层溶胶；其中乙烯基修饰的二氧化硅包覆聚苯乙烯粒子与甲苯的质量比为1:5～10；   （6）在基底材料上涂膜将步骤（5）中制备的混合溶液，通过旋涂或喷涂法均匀涂抹于基底材料表面，将其放入温度为50～100℃的真空干燥箱中干燥10～12小时，取出后即得到羧基化聚苯乙烯‑二氧化硅复合超疏水涂层。