[发明专利]磁性疏水自洁涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种磁性疏水自洁涂料，其特征在于，由烷基烷氧基硅烷、Fe₃O₄磁性纳米粒子和有机溶剂组成，其中：Fe₃O₄磁性纳米粒子为经氨基硅烷修饰过后再由树状大分子修饰。

2.根据权利要求1所述的涂料，其特征是，所述的涂料的组分及其重量分数为：烷基烷氧基硅烷10～50份，树状大分子修饰过的Fe₃O₄磁性纳米粒子0.1～0.5份，无水乙醇49.5～89.9份。

3.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征是，所述的烷基烷氧基硅烷，其典型结构为一个硅原子连有三个活性乙氧基和一个非活性的烷基，其中：烷基的碳数为4～10个，烷氧基选用乙氧基，乙氧基的碳数为1～4个。

4.一种根据权利要求1-3中任一所述的磁性疏水自洁涂料的制备方法，其特征在于，通过将经氨基硅烷修饰过后再由树状大分子修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子加入到溶于有机溶剂的烷基烷氧基硅烷中充分混合得到。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述的Fe₃O₄磁性纳米粒子是通过共沉淀法制备得到，先经氨基硅烷修饰，然后再由树状大分子修饰。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征是，所述的Fe₃O₄磁性纳米粒子通过以下方式制备得到：Fe²⁺与Fe³⁺离子按照1:2的比例混合，然后在氮气保护下，加入浓度为4M的NaOH溶液，在80℃下反应60min，得到Fe₃O₄磁性纳米粒子，用超纯水和无水乙醇反复清洗3次。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述的氨基硅烷修饰具体为：将5%的Fe₃O₄磁性纳米粒子溶于乙醇溶液中，超声30min使其混合均匀，然后加入适量3-氨丙基三甲氧基硅烷，在60℃下充分搅拌7h，产物用无水乙醇反复清洗3次，最后用磁分离得到产物，并在室温下抽真空干燥成粉末。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述的树状大分子修饰具体为：

1）将经氨基硅烷修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子溶于甲醇中，然后加入到带有磁力搅拌子、回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，滴加丙烯酸甲酯溶液，在25℃下搅拌7h，然后加入乙二胺，在50℃下搅拌5h，然后减压蒸馏除去溶剂和单体，得到G0.5代树状大分子修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子；

2）将G0.5代树状大分子修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子再次溶于甲醇，并在不断搅拌的情况下滴加乙二胺，滴完后继续搅拌48h，减压蒸馏除去甲醇和乙二胺，得到G1.0代树状大分子修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子；

重复步骤1）和2）得到G1.5-G5.0代树状大分子修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子。

9.根据权利要求4-8中任一所述的方法，其特征是，所述的烷基烷氧基硅烷为异丁基三乙氧基硅烷或异辛基三乙氧基硅烷。

10.一种根据上述任一权利要求所述磁性疏水自洁涂料的应用，其特征在于，通过喷涂的方式将200-300g/m²用量的所述涂料涂覆于铁磁性的钢材表面，实现其表面的防水耐污处理。