[发明专利]一种复合防污膜及其制备使用方法

说明书

本发明涉及一种复合防污膜，复合防污膜涂覆在衬底材料的表面上，包括无机氧化物膜和氟硅有机物薄膜，无机氧化物膜涂覆在衬底材料的表面上，氟硅有机物薄膜涂覆在无机氧化物膜上，无机氧化物膜包括纳米氧化硅和纳米氧化钛的水溶液以及乙醇，纳米氧化硅和纳米氧化钛的水溶液与乙醇的体积比为1:4~1:9，氟硅有机物薄膜包括氟硅有机物和氢氟醚，氟硅有机物为包括氟烷基醚和活性甲硅烷基混合物的溶液，其中氟烷基醚包括乙基全氟丁基醚和乙基九氟代丁基醚，乙基全氟丁基醚的含量为40~50%，乙基九氟代丁基醚的含量为30~40%，剩余含量为甲硅烷基有机物，氟硅有机物与氢氟醚的体积比为1:500~1:1000。

技术领域

本发明涉及防污薄膜技术领域，尤其涉及一种复合防污膜及其制备使用方法。

背景技术

疏水、疏油材料能够在衬底材料的外表面形成一层薄膜，使其表面能显著降低，从而表现出无污染，低摩擦性、疏水和疏油的特性。疏水疏油膜在日常生活中有着重要的作用，包括印染、食品包装、建筑材料以及防污防腐抗氧化等方面。

固体表面的润湿性由其化学组成和微观结构共同决定的。一般而言，其表面的化学组成对固体的表面的润湿性起到决定性作用。因此要制备疏水疏油的低表面能薄膜，首先要选择低表面能材料。其中，氟硅有机材料是最常用的疏水疏油薄膜制备材料。有机氟硅材料作为有机硅与有机氟交叉材料，产品性能兼顾了有机硅产品和有机氟产品的特性，具有低表面张力、耐溶剂和耐化学性能等特点。 但是在衬底表面单独使用有机氟硅材料制备薄膜，其水接触角度只能达到110°，而使用在有机衬底材料表面的时候，其水接触角则只能达到100°左右。因此在光滑表面上只采用改变化学组成的方法来调节表面自由能，很难获得较高的水接触角。要达到更高的接触角度，就必须既考虑固体表面的化学组成，也要考虑表面的微观结构。

防污膜的制备使用方法主要包括了化学气相沉积法、电化学沉积法、溶胶-凝胶法、磁控溅射法和等离子喷涂法等等。 但是这些方法要么使用昂贵的材料，要么需要使用特殊的加工设备如磁控溅射加工设备或者等离子加工设备，因而成本较高。因此发明一种简单而且制备成本低的疏水疏油膜是必要的。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够解决上述问题的复合防污膜及其制备使用方法。

本发明是这样实现的，本发明提供了一种复合防污膜，所述复合防污膜涂覆在衬底材料的表面上，其特征在于：包括无机氧化物膜和氟硅有机物薄膜，所述无机氧化物膜涂覆在衬底材料的表面上，所述氟硅有机物薄膜涂覆在无机氧化物膜上。

所述无机氧化物膜包括：

试剂：纳米氧化硅和纳米氧化钛的水溶液。

试剂分散剂：乙醇。

所述纳米氧化硅和纳米氧化钛的水溶液中的氧化钛的质量分数为0.3~0.6%，氧化硅的含量为0.05~0.1%，纳米氧化硅和纳米氧化钛的粒径为10~50nm，所述纳米氧化硅和纳米氧化钛的水溶液与乙醇的体积比为1:4~1:9。

所述氟硅有机物薄膜包括：

试剂：氟硅有机物。

试剂分散剂：氢氟醚。

所述氟硅有机物为包括氟烷基醚和活性甲硅烷基混合物的溶液，其中氟烷基醚包括乙基全氟丁基醚和乙基九氟代丁基醚，所述乙基全氟丁基醚的含量为40~50%，乙基九氟代丁基醚的含量为30~40%，剩余含量为甲硅烷基有机物，所述氟硅有机物与所述氢氟醚的体积比为1:500~1:1000。

进一步的，所述纳米氧化硅和纳米氧化钛的粒径为30nm。

进一步的，所述纳米氧化硅和纳米氧化钛的水溶液与乙醇的体积比为1:6。

进一步的，所述乙基全氟丁基醚的含量为45%，乙基九氟代丁基醚的含量为35%，甲硅烷基有机物的含量为20%。