[发明专利]制造超疏水/超亲油涂料、环氧树脂、及复合物的方法

说明书

揭示一种超疏水涂料及包含超亲油颗粒及表面的环氧树脂，以及制造该涂料及环氧树脂的方法。该超亲油颗粒颗粒可包括具有其上沉积有疏水涂层的多孔颗粒。

相关申请案交叉引用

本国际申请案主张2012年9月28日递交的序列号为13/631,212的美国专利申请案、2013年2月1日递交的序列号为13/757,200的美国专利申请案权益，上述申请案的整体内容以引用形式并入本发明。

具体引用下述美国专利及美国专利申请案，其以引用形式并入本文：

(i)2007年8月21日授权Brian R.D'Urso等人的US 7,258,731，标题为《Composite,Nanostructured,Super-Hydrophobic Material》；

(ii)2007年5月17日授权Brian R.D'Urso等人的US 11/749,852，标题为《Super-Hydrophobic水Repellant Powder》；

(iii)John T.Simpson等于2007年7月13日递交的序列号为11/777,486的美国专利申请案(已于2012年7月10日授权，专利号为8,216,674)，标题为《超疏水DiatomaceousEarth》；以及

(iv)Tolga Aytug等于2010年10月29日递交的序列号为12/915,183的美国专利申请案，标题为《超疏水Transparent Glass(STG)Thin Film Articles》。

关于联邦资助研究的声明

本发明在美国能源部给予的合同号为DE-AC05-00OR22725的政府支持下完成。政府拥有本发明的特定权益。

技术领域

本发明有关超疏水涂料、环氧树脂、及包括超疏水颗粒及表面的复合物，及其制造方法。

背景技术

超疏水材料的用途很广，包括自清洁表面、防污表面及抗腐蚀表面。生产展现这些性质的表面的途径包括，生产微纹理化的超疏水表面或化学活性抗微生物表面。尽管通过这类已知表面实现可观性质，但该性质并不耐久，且该表面需要替换或需要频繁维护。因此，仍在持续进行验证替代途径的研究。

将超疏水粉末加入涂料或环氧树脂中而不对其斥水性质造成负面影响已成为一大问题，盖因这些涂料和环氧树脂典型覆盖任何暴露的粉粒纳米结构并填充如该粉末的任意孔中，从而遮蔽该粉末的超疏水性质。一种已经实现这一结合的手段为，使用含有结合剂的溶液，与所使用的超疏水粉末的量相比，该结合剂的量非常小。使用这一途径的问题是，如此小量的结合剂简直不会提供良好结合及耐久涂层。因此，对于将超疏水颗粒并入涂料及环氧树脂中的方法存在需求。对具有回弹性的超疏水涂料及环氧树脂也存在需求。

发明内容

揭示超亲油组合物、涂层及表面，及其制造方法。该超亲油组合物可包含复数个超亲油颗粒。该超亲油颗粒可包括多孔颗粒，该颗粒包括复数个纳米孔及疏水涂层。至少某些纳米孔可提供流通孔隙度。经涂覆的多孔颗粒可具有自至少100纳米(nm)至约10微米(μm)范围的颗粒大小。最后，该超亲油颗粒可包括锁定在该多孔颗粒的纳米孔中的油。

该疏水涂层可包括全氟有机材料。该疏水涂层可包括自组装单层。

该多孔颗粒可包括(a)多孔硅藻土颗粒，(b)具有分隔开的包含相连突起材料的纳米结构特征的颗粒，或(c)两者的混合物。该多孔颗粒也可包括置于(如，偶合至)该相连突起材料上的蚀刻残质。该蚀刻残质可来自与该突出材料相互渗透的凹陷相连材料。该突出材料及该蚀刻残质的一种或两种可以是玻璃。