[发明专利]一种水溶性双疏改性材料的制备方法及应用

说明书

本发明提供一种水溶性双疏改性材料的制备方法及应用，所述材料主要由双疏组分与胶体网络杂化而形成，具体成分主要包括：溶剂、双疏组分、网络体、修饰剂，通过溶液混合与反应即可获得稳定的水溶性双疏改性材料，本发明具有工艺简单、价格低廉、适应性强等优势，且原料环保对人体健康无毒害，同时，所制备的水溶性双疏改性材料可与水以任意比例混合使用，添加到乳胶漆、罩面漆等原料中可使材料呈现疏水疏油、高强、耐擦洗、耐沾污等性质，可应用于水性建筑涂料、表面防护、油水分离、服装装饰、电子产品外层防护等领域。

技术领域

本发明属于新材料的技术领域，具体涉及一种新型的水溶性双疏改性材料的制备方法及其应用技术。

背景技术

双疏性（即疏水疏油性）是指材料对水与油均呈现不润湿状态的性质。当双疏材料与水或油接触时，其在表面往往表现出较大的接触角（＞90°），甚至在材料倾斜放置时可使水珠和油珠出现滚动现象。双疏材料具有很大的应用价值，在自清洁（荷叶效应）、流体减阻、防腐蚀、防（霉）菌、防雾、抗结冰、油水分离、房屋内墙装饰、服装装饰、电子产品外层保护、水利工程防水等方面都具有广泛的应用。

考虑到与基底材料合成过程的兼容性（如材料粘度、化学活性及长期稳定性等）及服役过程主要性能指标（如强度、硬度等）的影响，目前市场上绝大多数双疏材料主要以涂层方式制作于样品表面，以减少双疏材料引入对体系性能的影响。然而，这种涂层类材料应用，不仅因额外的涂覆工序而增加成本，而且由于双疏材料只存在于表层，在服役过程中极易受摩擦、破损等外界作用而最终丧失双疏性质。同时，目前市场上大多数的双疏改性原材料其水溶性也较差（一般呈现疏水性），与环保水性涂料混合使用时往往容易出现水油两相分离，导致最终改性效果弱化，从而影响了其使用性能；通过使用有机溶剂可改善其与水性涂料的兼容性，但这种方式随即带来大量有机溶液的使用和挥发性气氛污染，不利于绿色环保。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的水溶性双疏改性材料，通过界面修饰剂将双疏组分连接于网络体结构中，利用网络体自身的水溶性和交联稳定作用，使双疏改性材料在获得水溶性的同时，也具备较好的结构强度和更高的稳定性。

本发明采用如下技术方案：一种水溶性双疏改性材料的制备方法，其特征在于，所述水溶性双疏改性材料组成成分包括溶剂、双疏组分、网络体、修饰剂，所述溶剂、双疏组分、网络体、修饰剂经一定配比混合后，放入反应釜中在40~80℃条件下搅拌1~3小时，反应完成后静置至室温即可得到稳定的水溶性双疏改性材料。

按照质量百分比计算，水溶性双疏改性材料各组成成分比例为，溶剂：5.00~99.00%；双疏组分：0.01~90.00%；网络体：5.00~60.00%；修饰剂：0.01~40.00%。

所述溶剂可以为水，分子量较低的醇类、酮类或烷类（环己烷、丁烷、庚烷）等中的一种或多种，主要用于溶解各类反应原料；

所述双疏组分为本身具有双疏性质的材料中的一种或多种，或者由单一疏水材料或经其改性的疏水颗粒、与单一疏油材料或经其改性的疏油颗粒经混合作为双疏组分使用，使材料同时具有疏水和疏油性；

所述网络体为胺类、醚类、酮类、烯类、酯类、腈类等的单体或其聚合物中的一种或几种，具有活性反应基团可与双疏材料进行反应和接连，同时分子间可以相互交联形成稳定的网络结构；

所述修饰剂为pH缓冲剂或偶联剂，用于辅助提升网络体交联网络的水溶性。

所述溶剂为水、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、庚烷、环己烷、丁烷等中的一种或多种。