[发明专利]疏水材料、内层疏水管材及其制备方法

说明书

本发明提供一种疏水材料、内层疏水管材及其制备方法，本发明提供的内层疏水管材的制备方法，包括如下步骤：1)将用于形成疏水内层的内层粒料和用于形成管体的管体粒料通过多层共挤技术进行复合，以形成复合管材，所述复合管材包括管体和复合于所述管体内壁的疏水内层；所述内层粒料中含有纳米颗粒；2)对所述疏水内层的表面进行粗糙处理，以使疏水内层的表面形成粗糙表面，之后刻蚀所述粗糙表面；3)用硬脂酸溶液浸润所述疏水内层的表面以对其进行修饰。本发明提供的内层疏水管材具有制备成本低，制备工艺简单，其不仅具有较佳的防污性能，且具有较佳的使用寿命。

技术领域

本发明涉及塑料管材领域，特别涉及一种疏水材料，及一种内层疏水管材及其制备方法。

背景技术

固体表面存在一个非常重要的性质就是表面的润湿性，主要通过液体在固体表面的接触角来衡量固体表面润湿性。当固体表面的接触角大于90°，认定材料表面具有疏水性；当固体表面的接触角小于90°时，认定材料表面具有亲水性。而当表面与水的接触角大于150°，滚动角小于10°的固体表面，称之为超疏水表面。水在这种表面上时，由于接触角大于150°，其与表面接触的面积非常小，水滴极易从表面滚落，因此赋予了材料表面自清洁功能。

近些年来，疏水材料特别是超疏水材料的特殊性质，如自清洁、疏水、防污等特性，引起人们极大的关注。在高层建筑玻璃幕墙、织物、轮船防污上都得到了应用，并且具有广阔的市场应用前景。

目前管材内壁在输水过程中由于水中的微生物、矿物离子以及管路结构的复杂性，易在管材的表面形成污垢。污垢的存在增大了水头损失，同时在地暖管中，由于污垢的存在，导致传热效率降低，影响供暖效果。疏水涂层特别是超疏水涂层的构建可以有效的减少水阻，防止泥污粘附，提升管路系统的工作效率以及使用寿命。

目前实现疏水表面的方法有如下两种：一是在低表面能的物质表面构造出微纳粗糙结构，二是在具有一定粗糙度的表面覆盖一层低表面能的材料。

目前有关疏水表面制备的方法报道很多，然而大多数方法其使用范围还仅限于实验室，其成本高昂，实现的工艺条件苛刻，无法实现大规模的工业应用。目前报道的方法主要有如下几种：高成本的纳米光刻技术、溶胶-凝胶和相分离、化学反应层积、化学刻蚀、层层自组装等。且当前的技术多数集中于表面涂层处理技术，多数是构建疏水涂层，然后在材料表面涂覆，从而实现材料的疏水的功能。

中国专利申请CN101255549A利用微波等离子体化学气相沉积技术来制备纳米层组成的BN超疏水薄膜。中国专利申请CN101665968A利用电化学刻蚀技术构建微纳米双重结构粗糙度，然后对粗糙表面覆盖低表面能材料实现表面的超疏水。中国专利申请CN101962514A利用纳米粒子和低表面能硅类有机涂料，制备适用于大面积施工的涂层，具有自清洁特性。这些方法虽然都成功的实现了疏水涂层的构建，但是制备过程较为繁琐，成本高昂，在管材应用推广方面还不具有现实意义，难以工业化应用。

发明内容

本发明为弥补现有技术中存在的不足，提供一种内层疏水管材的制备方法以及一种内层疏水管材，还提供一种疏水材料。本发明提供的内层疏水管材的制备方法，不仅制备工艺简单，制备成本低，而且制得的内层疏水管材具有较佳的疏水性。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供一种内层疏水管材的制备方法，包括如下步骤：

1)将用于形成疏水内层的内层粒料和用于形成管体的管体粒料通过多层共挤技术进行复合，以形成复合管材，所述复合管材包括管体和复合于所述管体内壁的疏水内层；所述内层粒料中含有纳米颗粒；

2)对所述疏水内层的表面进行粗糙处理，以使疏水内层的表面形成粗糙表面，之后刻蚀所述粗糙表面；优选在刻蚀完毕后，对疏水内层的表面进行清洗和干燥，之后再进行步骤3)，清洗具体可以采用超声清洗，用水洗涤。