[发明专利]一种耐油污的超疏水涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种耐油污的超疏水涂料及其制备方法和应用，该涂料包括以下重量份的原料：端羟基氟硅油0.8‑1.3份，固化剂0.02‑0.1份，四氢呋喃10‑20份，硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶0.1‑2份，纳米二氧化钛0.03‑0.6份；制备方法包括：将端羟基氟硅油和固化剂溶于四氢呋喃，搅拌，再加入改性二氧化硅溶胶和纳米二氧化钛，室温搅拌即得；所得涂层的接触角大于160°，耐油污性能优异。本发明通过改性二氧化硅溶胶和纳米二氧化钛协同改性，塑造涂层表面的多尺度粗糙结构，纳米二氧化钛催化分解空气中的油污，所得涂料的疏水性能和耐油污性能优异，综合性能良好且稳定，制备方法简单，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及涂料制备技术领域，更具体的，涉及一种耐油污的超疏水涂料及其制备方法和应用。

背景技术

超疏水自清洁表面是指与水滴的接触角大于150°且滚动角小于10°的表面，具有超疏水表面的材料在工农业生产和日常生活上均有着广泛的实际应用，如玻璃表面的防雾、高压输电线路的防冰、自清洁建筑材料、水下建筑和航行体的防腐、织物的防污以及微流体运输等。

近年来，随着对超疏水涂层的深入研究，超疏水仿生涂层的制备方法层出不穷，此外，关于超疏水涂层的制备方法的研究主要围绕以下两点展开：一方面是如何塑造固体表面的多尺度粗糙结构，另一方面则是如何降低固体表面的表面能。

迄今为止，尽管超疏水仿生涂层的材料体系和制备方法很多，但由于诸多原因，现有的超疏水涂料的疏水性、耐油污和在基材表面的的附着力普遍欠佳，且制备工艺复杂；此外，现场运行经验表明，现有的超疏水涂料还存在机械性能差和疏水性易丧失等问题，综合性能亟需进一步提高。

综上所述，如何在现有研究基础上，通过选择合适的材料体系，改进制备工艺，提供一种制备方法简单、工艺可控、成本低廉、所得产品的疏水性能、耐油污性能、附着力、机械强度和耐候性能优异的超疏水涂料及其制备方法，具有重要的理论和实际意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐油污的超疏水涂料及其制备方法和应用。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明一方面提供了一种耐油污的超疏水涂料，包括以下重量份的原料：

端羟基氟硅油0.8-1.3份，固化剂0.02-0.1份，四氢呋喃10-20份，改性二氧化硅溶胶0.1-2份，纳米二氧化钛0.03-0.6份。

其中，所述端羟基氟硅油的分子量为1000-100000，所述改性二氧化硅溶胶为粒径10-150nm的硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶，所述纳米二氧化钛的粒径为10-200nm。

在上述技术方案中，所述改性二氧化硅溶胶的粒径为25-80nm。

优选地，在上述技术方案中，所述改性二氧化硅溶胶的固含量为5-50％。

进一步地，在上述技术方案中，所述改性二氧化硅溶胶的溶剂为甲苯、二甲苯和甲乙酮中的一种。

再进一步地，在上述技术方案中，所述纳米二氧化钛的粒径为20-120nm。

更进一步地，在上述技术方案中，所述固化剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷和全氟癸基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

在上述技术方案中，所述超疏水涂料包括以下重量份的原料：

端羟基氟硅油0.9-1.0份，固化剂0.08-0.1份，四氢呋喃18-20份，改性二氧化硅溶胶1.6-1.8份，纳米二氧化钛0.36-0.5份。