[发明专利]一种全面疏液的仿生防污自清洁涂层及其制备方法

权利要求书

1.制备一种全面疏液的仿生防污自清洁涂层的方法，其特征在于包括：

a)通过溶胶凝胶法在基材表面由二氧化硅颗粒以及短氟碳链取代的硅烷偶联剂构建具有纳/微粗糙结构的含氟表面的第一涂层；即：第一组分通过溶胶‐凝胶法制备出疏水涂层材料，将其涂覆在基材表面形成具有纳/微结构的所述第一涂层；

b)将所述第一涂层在全氟润滑油中浸润获得第二涂层；即：将所述第一涂层浸润在第二组分中，得到所述第二涂层；

其中，所述第一组分包括：硅烷偶联剂3-10％、短氟碳链取代的硅烷偶联剂3-10％、硅溶胶10-40％、溶剂10-30％以及水30-60％；各百分比为质量百分比；所述第二组分为全氟润滑油；

其中所述第一涂层的形成步骤如下：

1)在氮气保护下，将所述第一组分包括的硅烷偶联剂、短氟碳链取代的硅烷偶联剂、硅溶胶以及溶剂在10℃～50℃下混合均匀，边反应边滴加水，水解缩合反应1-5小时，得所述第一涂层的涂料；

2)将步骤1)制得的疏水涂料，涂覆到基材表面，再在80～160℃下热处理1～5小时，得到所述第一涂层；

其中所述的硅烷偶联剂结构通式为:

其中，a、b为1～4的整数；X、Y为烷基或者苯基；硅烷偶联剂为其中一种或几种的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种全面疏液的仿生防污自清洁涂层的制备方法，其特征在于，所述的短氟碳链取代的硅烷偶联剂结构通式为：

其中，c为2～6的整数，d为1～4的整数；Z为链状或者环装的亚烷基、亚芳基、磺酰胺基、磺酰基、碳酰胺基和碳氧基其中的一种或者几种的组合。

3.根据权利要求1所述的一种全面疏液的防污自清洁涂层的制备方法，其特征在于：所述的硅溶胶是以醇类为溶剂、二氧化硅为溶质的酸性硅溶胶，溶胶pH为2～6，固含量为5％～50％，二氧化硅颗粒的粒径为10～300nm。

4.根据权利要求1所述的一种全面疏液的仿生防污自清洁涂层的制备方法，其特征在于：所述的溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇或异丙醇中一种或几种组合物。

5.根据权利要求1所述的一种全面疏液的仿生防污自清洁涂层的制备方法，其特征在于：所述的全氟润滑油为聚全氟环氧丙烷、聚全氟氧杂环丁烷中任一种或其混合物，粘度10～1600cSt。

6.根据权利要求1所述的一种全面疏液的仿生防污自清洁涂层的制备方法，所述的基材为硅片、玻璃或者金属。