[发明专利]一种环保型导电超疏水涂层的制备方法

摘要

本发明涉及一种环保型导电超疏水涂层的制备方法。首先将疏水改性的水性聚氨酯乳液喷涂在基材表面，并加热固化，然后在聚氨酯表面喷涂改性碳纳米管的乙醇分散液，并在烘箱中让乙醇溶剂完全挥发，其次，在碳纳米管涂层表面喷涂一层疏水型水性聚氨酯，并加热固化，最后，将具有“三明治”结构的复合涂层在真空烘箱热处理，得到导电超疏水涂层。本发明加工的导电超疏水涂层在制备过程中仅使用乙醇溶剂，是一款环境友好型产品，此外，该涂层具有自清洁、抗粘附、通电升温、导电等特性，在抗冰覆领域、抗电磁辐射、抗静电等领域有广泛的应用前景。

主权项

一种环保型导电超疏水涂层的制备方法，其特征在于：所述的制备方法的步骤为：步骤一：疏水型水性聚氨酯的制备在氮气保护下，将50~70g的聚合物多元醇和15~25g的多异氰酸酯加入反应器中，搅拌均匀后加入0.1~0.3g二月桂酸二丁基锡，70~85℃温度下反应1~1.5h；加入3~5g的亲水扩链剂，在85~90℃的温度下反应1.5~2h；降温至40~60℃，加入10~20g的丙酮降低粘度，再加入2.5~4.5g的中和剂，常温下反应0.5~1h；继续加入4~8g的氨基硅油，10~30℃下反应0.5~1h，得到含疏水侧链的预聚体，然后将预聚体在高速搅拌下分散于去离子水中；得到含疏水侧基的改性水性聚氨酯乳液，进一步将乳液中的丙酮减压蒸馏去除；步骤二：十八胺改性多壁碳纳米管的制备取4~6g的多壁碳纳米管、300~400mL 的浓硝酸溶液，加入到三口烧瓶中，进行加热回流反应；待反应结束后，将多壁碳纳米管用去离子水洗涤至中性，并在80~90℃真空干燥箱内烘干，得到羧基化的多壁碳纳米管；然后将0.4~0.6 g羧基化的多壁碳纳米管、0.8~1.2g十八胺加入到30mL 无水乙醇中，并在90℃的油浴锅中搅拌反应24~48h，待反应结束后，将产物冷却，并以乙醇为洗涤剂，离心洗涤5~7次，除去未反应的十八胺，最后将得到的黑色固体放在50℃的真空干燥烘箱烘干，得到经十八胺修饰的多壁碳纳米管；步骤三：环保型导电超疏水涂层的制备首先将步骤一中的改性水性聚氨酯乳液直接喷涂于洁净的载玻片表面，并在80~90℃下干燥2~3h完成固化，得到水性聚氨酯涂层1；然后将步骤二中的经十八胺修饰的多壁碳纳米管超声分散于酒精后，喷涂于水性聚氨酯涂层1表面，并在60~70℃下干燥1~2h，得到十八胺改性的多壁碳纳米管涂层2；再次将改性水性聚氨酯乳液喷涂到多壁碳纳米管涂层2表面，同样在80~90℃下干燥2~3h完成固化，得到水性聚氨酯面层3；最后将三个涂层依次叠加得到的“三明治涂层”在170~190℃下热处理0.5~1h得到环保型导电超疏水涂层。