[发明专利]一种高机械耐久性的环保超疏水涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种高机械耐久性环保超疏水涂层的制备方法，属于涂层的制备技术领域。该制备方法包括以下步骤：首先以过滤提纯后的废弃食用油为原料，经过氨基分解反应合成废弃食用油脂肪酰胺，再以废弃食用油脂肪酰胺和甲苯二异氰酸酯为原料，采用一步法制备得到聚氨酯预聚体，然后通过双端型氨烃基硅油对聚氨酯预聚体进行封端，得到了改性聚氨酯，最后将有机硅改性聚氨酯与疏水处理过的碳化硅颗粒混合，经过磁力搅拌后喷涂到底材上，干燥固化后，即得。通过本发明方法制备得到的涂层成本低廉且环保，具有良好的导热、耐磨和自清洁性能，可以解决与矿用空冷器翅片有关的粉尘污染问题，保证空冷器在使用过程中的换热效率。

技术领域

本发明涉及涂层的制备技术领域，具体涉及一种环保超疏水涂层的制备方法。

背景技术

由于长期开采，浅埋煤层已经枯竭，大部分煤矿不得不开采深埋煤层。随着开采深度的增加，围岩温度也随之上升，导致采矿作业中热害的风险不断增加。对于高温矿井，一般情况下只靠矿井通风不能解决高温热害问题。为了保证员工的正常工作，多数情况下必须建造相应的冷却系统。伴随着技术的革新，空冷器降温技术已经广泛的应用于采煤行业，成为降低矿井高温的主要手段之一。矿用空冷器一般布置在井下采掘工作面或工作面的进风巷道中,而井下空气受污染比较严重,煤尘较多,高温高湿,且空间狭窄。矿井恶劣的工作环境使翅片表面十分容易积尘，严重影响空冷器的换热效果。

超疏水表面因其在自清洁、防结冰和防腐蚀领域的潜在应用，引起了学术界和工业界的极大兴趣。大多数现代涂料经过合成，可以提供疏水/超疏水表面。制造疏水涂层有两个必不可少的要求：一个是低表面能材料，另一个是微纳米分层结构。超疏水涂层由于低表面能组分与基材之间的粘附力比较差，微纳米结构非常脆弱，当表面受到冲击，摩擦等机械作用很容易损坏而失去超疏水性能，没有高机械性能的超疏水涂层在实际应用中很难发挥作用。

目前，现有技术有关超疏水涂料/层的制备主要有：

CN108505319A公开了一种环保型超疏水材料及其制备方法和应用，其主要利用纳米材料对基底材料的整体三维结构进行修饰，从而提高基底材料整体三维结构的粗糙度，制备疏水性能优良的超疏水材料，主要研究方法为：将三氯化铁、尿素、十二烷基磺酸钠溶解于去离子水中，得混合液，然后将混合液和基底材料加入到特氟隆衬里的高压釜中进行水热反应，自然冷却至室温，用去离子水冲洗、干燥，得环保型超疏水材料；

CN109207023A公开了一种航空材料表面环保疏水涂层的可控制备方法，该制备方法包括以下步骤：将环氧树脂用丙酮溶解后喷涂在处理过的航空材料基材上，得到粘接层，然后将硬脂酸锌粉体与环氧树脂用机械搅拌混合均匀后加入固化剂，再加入适量的丙酮混合均匀后喷涂在粘接层上，将所得涂层样品在室温条件下干燥，然后将其在乙酸溶液中刻蚀，清洗干燥后在硬脂酸的无水乙醇溶液修饰，干燥即得疏水涂层；

CN107880770A公开了一种环保多功能超疏水涂层的制备方法，其制备方法主要包括纳米二氧化钛粉体的制备、异氰酸十八酯改性的纳米二氧化钛粉体的制备、硅树脂与改性的纳米二氧化钛粉体混合涂层的制备、将所得的疏水涂料涂覆在基底上，即得超疏水涂层。

上述现有技术中的超疏水涂层都具备超疏水性，然而，其机械耐久性能无法满足要求，随着化石资源的枯竭，加上人们环保意识的提高，使用更可持续和环保的原材料来制造生物基聚合物正在受到越来越多的关注。综上所述，有必要研发一种具有高机械耐久性的环保超疏水涂层。

发明内容

为了解决上述现有技术中超疏水涂层存在的机械性能差这一主要技术问题，本发明提出了一种高机械耐久性的环保超疏水涂层的制备方法，通过该方法制备得到的涂层其机械耐久性能优良。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种环保超疏水涂层的制备方法，依次包括以下步骤：

a制备废弃食用油脂肪酰胺，