[发明专利]一种超疏水二氧化硅薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种超疏水二氧化硅薄膜的制备方法。首先通过表面修饰得到具有超疏水性的SiO2粉末，而后采用电泳技术在金属基体上沉积得到超疏水SiO2薄膜。电泳基体主要包括镀锌钢、铝、镁、钛及其合金。超疏水SiO2粉末由纳米级SiO2粉末和长链有机硅烷如十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷或含氯、氟等疏水性硅烷，如十八烷基三氯硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷等，在碱性条件下发生水解缩聚反应制得。电泳液由丙酮或醇类、水、改性后的超疏水SiO2粉末、树脂粘结剂组成。本发明提供的上述制备超疏水薄膜主要用于金属防护、自清洁以及表面的防水雾结冰等方面。该方法操作简单、成本较低、条件温和，有望大规模应用于工业化生产。

主权项

一种超疏水薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）金属基体经砂纸打磨至600目后，在乙醇中超声10分钟后取出，经自来水、去离子水清洗烘干后放入60 ºC恒温干燥箱内待用；2）称取纳米级SiO2粉末分散在pH = 8～12的氨水溶液中，磁力搅拌1h后备用；在另一容器中加入疏水性长链硅烷分散在乙醇或者丙酮中，磁力搅拌1h后备用，将后一溶液逐滴加入到前一溶液中，磁力搅拌6小时后形成均一的悬浊液，陈化2 ～ 6小时后，离心分离，得到的白色粉末在60 ℃烘箱中干燥，得到超疏水的SiO2粉末；其中每100ml乙醇或者丙酮中添加1～3g纳米级SiO2粉末及2～10 mL疏水性长链硅烷；3）称取质量分数为0.1 % ～ 10 %的超疏水SiO2粉末分散到丙酮或乙醇中，一边搅拌一边加入质量分数为0.5 %～10.0 %树脂粘结剂，搅拌0.5小时后，得到电泳液；4）在直流电源上，采用两电极体系在电泳液中进行电泳沉积，其中金属基体作为正极，石墨电极作为负极，两电极间距2 cm，电压控制在5～80 V，电泳时间控制在1～6 min，电泳结束后，用乙醇清洗电极表面多余的溶液，然后置于100 ºC的烘箱内烘干，得到超疏水薄膜。