[发明专利]一种聚砜超疏水表面的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚砜超疏水材料的制备方法，所述的方法为：取聚砜颗粒溶于有机溶剂中，持续均匀得到聚砜溶液，然后向所述聚砜溶液中滴加聚砜的不良溶剂，持续搅拌形成透明或者半透明的溶液；将所述透明或者半透明的溶液相转化形成聚砜微纳米颗粒，然后将所述的聚砜微纳米颗粒分散于醇类溶剂中，得到聚砜超疏水涂料；将粘连剂或者聚合物材料配置成粘结液，将基底材料浸泡于所述的粘结液中取出后浸泡于述的聚砜超疏水涂料中，取出干燥得到聚砜超疏水表面。本发明简单快捷地实现了聚砜材料的超疏水化，使廉价的聚砜材料在超疏水表面防腐蚀、自清洁、油水分离等邻域展现出了巨大的应用前景，因此具有良好的商业价值。

技术领域

本发明属于超疏水功能材料技术领域，具体涉及到一种聚砜超疏水表面的制备方法。

背景技术

超疏水材料因其特殊的表面结构和化学组成，在表面防冰冻、防腐蚀、抗雾气、自清洁和油水分离等领域展现出的巨大应用价值，引起了人们的广泛关注。目前，制备超疏水表面过程中通常都需要有低表面能物质的参与，例如含氟类物质、有机硅烷等；这些材料不仅价格昂贵，而且氟原子对于人体和环境都具有不利影响。因此，拓展超疏水领域材料库，开发廉价、安全的超疏水材料，简化制备工艺，是当前超疏水表面研究的重点。

聚砜作为一种具有良好的溶解性能的常见热塑性树脂，具有极大的工业应用价值。此外，聚砜化学性质稳定，除了强氧化剂、卤代烃外，对一般酸、碱、盐溶液具有很强的耐受性。综合以上两点，选择聚砜作为制备超疏水表面的原料，从经济成本以及扩大生产方面具有较大的优势。但是由于聚砜原料本身的疏水性能不强，目前利用聚砜为原料制备超疏水材料的研究中，通常需要添加一些低表面能物质，例如碳纳米管(CNT)、含氟有机硅烷、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚苯胺(PAni)等，以提高最终表面的疏水性。此外，现有的聚砜超疏水材料的制备方法主要是静电纺丝与热喷涂技术，这两种方法对设备的要求都比较高，并不适合大规模的应用。

发明内容

本发明的目的在于使用廉价的聚砜材料，通过改进的自乳化/溶剂扩散法，制备聚砜超疏水微纳米颗粒，并通过浸渍涂覆法将聚砜超疏水微纳米颗粒涂覆于各种基底，形成超疏水表面。

本发明所采用的技术方案为：

一种聚砜超疏水表面的制备方法，其特征在于：所述的制备方法按照如下步骤进行：

(1)取颗粒大小为2-3mm的聚砜颗粒，溶解于有机溶剂中，持续搅拌2-12小时，得到浓度为3wt％-20wt％的聚砜溶液；

(2)在持续搅拌条件下，向所述聚砜溶液中滴加聚砜的不良溶剂，然后持续搅拌3-6小时，保证溶液中物质分散均匀，形成透明或者半透明的溶液；

(3)将步骤(2)所述透明或者半透明的溶液加入到快速搅拌的水中，相转化形成聚砜微纳米颗粒，持续搅拌3-6小时至相转化完全，得到聚砜微纳米颗粒悬浮液，经离心、清洗、干燥得到聚砜超疏水微纳米颗粒，然后将所述的聚砜超疏水微纳米颗粒分散于醇类溶剂中，得到浓度为1～10g/L的聚砜超疏水涂料；所述水的体积至少为所述的透明或者半透明溶液体积的3倍；

(4)将粘连剂或者聚合物材料溶解于丙酮或乙醇中，配置成浓度为1wt％-10wt％的粘结液；所述的粘连剂为α-氰基丙烯酸乙酯、虫胶、石蜡；所述的聚合物材料为聚氨酯(PU)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚乙烯醇缩丁醛、酚醛树脂；所述的虫胶或石蜡在80℃的乙醇中进行溶解；

(5)将基底材料浸泡于步骤(4)所述的粘结液中1-2分钟后取出，然后浸泡于步骤(3)所述的聚砜超疏水涂料中1-2分钟取出，在40℃-80℃的烘箱中干燥得到聚砜超疏水表面。

进一步，步骤(1)中，所述的有机溶剂可以为N，N-二甲基甲酰胺、甲苯、二氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮中的一种或者任意几种的混合溶剂。

进一步，步骤(2)中，所述的不良溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇中的一种。