[发明专利]一种具有微纳米沟槽结构的低表面能材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有微纳米沟槽结构的低表面能材料，其特征在于该材料由64％～74.75％的环氧化端羟基聚丁二烯型聚氨酯、0.25％～1.0％用硅烷偶联剂处理过的玄武岩鳞片纤维和25％～35％的固化剂组成；其中环氧化端羟基聚丁二烯型聚氨酯与用硅烷偶联剂处理过的玄武岩鳞片纤维的混合物为A组份，固化剂为B组份，A、B组份分别独立包装。

2.制备权利要求1所述的一种具有微纳米沟槽结构的低表面能材料的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、制备环氧化端羟基聚丁二烯型聚氨酯：

a、原料准备：按质量百分比称取55％～60％的端羟基聚丁二烯、20％～30％的脂肪族异氰酸酯和10％～25％的环氧树脂；

b、端羟基聚丁二烯型聚氨酯的合成：将脂肪族异氰酸酯加入反应器中，搅拌升温至60～65℃，将预先抽真空至无泡的端羟基聚丁二烯加入反应器中，在60～65℃的条件下搅拌40～60min，升温至95～100℃反应3～5h，取样测-NCO含量，当-NCO％为6.5％～7.5％时，降温至室温，过滤，得到聚氨酯预聚体；

c、环氧化端羟基聚丁二烯型聚氨酯的合成：将预先抽真空至无泡的环氧树脂加入到步骤b合成的聚氨酯预聚体中，升温至60～65℃保温搅拌40～60min，然后升温至120～125℃反应2～3h，取样测-NCO含量，当-NCO％为4.5～5.5％时，降温至室温，过滤，得环氧化端羟基聚丁二烯型聚氨酯；

二、用硅烷偶联剂处理玄武岩鳞片纤维：按硅烷偶联剂的质量浓度为0.8％～1％将硅烷偶联剂加入乙醇中，搅拌水解5～10min，得到硅烷偶联剂溶液，再将玄武岩鳞片纤维加入到硅烷偶联剂溶液中浸泡30～40min，然后过滤并用乙醇洗涤干净，在100～110℃条件下烘干2～3小时，得到用硅烷偶联剂处理过的玄武岩鳞片纤维；

三、按质量百分比称取64％～74.75％的步骤一制备的环氧化端羟基聚丁二烯型聚氨酯、0.25％～1.0％步骤二制备的用硅烷偶联剂处理过的玄武岩鳞片纤维和25％～35％的固化剂；

四、将环氧化端羟基聚丁二烯型聚氨酯在100～105℃真空烘箱中真空脱泡至无泡，加入用硅烷偶联剂处理过的玄武岩鳞片纤维，搅拌混合均匀，再用超声处理30～60分钟，单独包装，得到A组分；将固化剂单独包装，得到B组份，A、B双组分，即为具有微纳米沟槽结构的低表面能材料。

3.根据权利要求2所述的一种具有微纳米沟槽结构的低表面能材料的制备方法，其特征在于步骤一的(a)中所述端羟基聚丁二烯为羟值1.05～1.51，数均分子量为1700～2300的低粘度液体橡胶。

4.根据权利要求2或3所述的一种具有微纳米沟槽结构的低表面能材料的制备方法，其特征在于步骤一的(a)中所述异氰酸酯为四甲基苯二甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求2或3所述的一种具有微纳米沟槽结构的低表面能材料的制备方法，其特征在于步骤一的(a)中所述的环氧树脂为E-51环氧树脂或E-44环氧树脂。

6.根据权利要求2或3所述的一种具有微纳米沟槽结构的低表面能材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的玄武岩鳞片纤维为厚度为2～5µm 、且具有片层结构的80～200目粉体。

7.根据权利要求2或3所述的一种具有微纳米沟槽结构的低表面能材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的硅烷偶联剂为Y-R-Si-X3-，其中R是脂肪族碳链，Y是和有机基体进行反应的非极性有机基团。

8.根据权利要求2或3所述的一种具有微纳米沟槽结构的低表面能材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的一种或几种的组合。

9.根据权利要求2或3所述的一种具有微纳米沟槽结构的低表面能材料的制备方法，其特征在于步骤四中所述的固化剂为MOCA聚氨酯固化剂。