[发明专利]一种光催化型自修复超疏水涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种光催化型自修复超疏水涂料，其特征在于其由热塑性成膜树脂、低表面能物质、光催化纳米粒子、疏水性纳米粒子以及有机溶剂组成，通过纳米粒子的氟化改性、各组分共混、剪切分散而成，该涂料涂覆干燥后直接形成荷叶型超疏水涂层，有机污染物污染或机械磨损后，在UV辐照下，涂层能够自修复其表面，恢复超疏水性能，有利于在户外环境下的长期使用，

    其中，涂料中各组份的质量百分含量为：

热塑性成膜树脂                        10~50%；

低表面能物质                          5~20%；

具光催化活性纳米粒子                  1~10%；

疏水性纳米粒子                        5~40%；

有机溶剂                        20~60%；

热塑性成膜树脂为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、多元醇和多元酸缩聚而成的聚酯树脂、聚氨酯、酚醛树脂和醇酸树脂中的一种或几种的混合物；

低表面能物质由含羟烷氧基、碳碳双键、硅羟基或硅烷氧基等活性基团的氟化聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷以及氟硅烷中的一种或多种组成，分子量为200-20000g/mol；

具光催化活性纳米粒子为ZnO、TiO₂、WO₃、SnO₂、CeO₂、TaO₃、ZrO₂、NiO₂、CuO、V₂O₅、ZnS、CdS纳米粒子中的一种或两种以上的混合物。

2.根据权利要求1所述的光催化型自修复超疏水涂料，其特征在于所述的疏水性纳米粒子，其制备步骤为：

氟硅烷与纳米粒子按质量比0.1~1投入乙醇中高速分散，待纳米粒子分散均匀后，加入氨水，用量为氟硅烷与纳米粒子两者质量总和的5%~30%，然后在40~100℃下反应10~24小时后，洗涤干燥即得到疏水性纳米粒子；

其中，

所述的氟硅烷，选自下述物质中的一种或几种：为十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟烷基丙基三甲氧基硅烷和十七氟癸基三甲氧基硅烷。

3.   所述的纳米粒子，选自下述不具有光催化活性的物质中的一种或几种：为SiO₂、Al₂O₃、MgO、Fe₃O₄、FeO、Co₃O₄、Cr₂O₃和BaSO₄，粒径为1~100nm。

4.根据权利要求1所述的光催化型自修复超疏水涂料，其特征在于所采用的有机溶剂为甲苯、二甲苯、异丙醇、正丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、碳酸二甲酯、丙酮、丁酮、4-甲基-2-戊酮、环己酮或环己烷中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的光催化型自修复超疏水涂料，其特征在于其具体制备步骤为：先将具光催化活性纳米粒子、疏水性纳米粒子和有机溶剂混合，混合均匀后再加入成膜树脂和低表面能物质，高速剪切分散2-4小时后得纳米复合超疏水涂料。