[发明专利]一种高耐磨性改性SiO2

权利要求书

1.一种高耐磨性改性SiO₂-聚氨酯超疏水薄膜，包括以下按重量份数计的配方原料及组分，其特征在于：3-6份改性多孔中空SiO₂、40-57份聚醚多元醇、32-36份十二烷基苯-2,4-二异氰酸酯、1-2份1,4-丁二醇、1-3份引发剂、1-2份催化剂、3-7份甲基丙烯酸十三氟辛酯、2-4份三乙醇胺。

2.根据权利要求1所述的一种高耐磨性改性SiO₂-聚氨酯超疏水薄膜，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。

3.根据权利要求1所述的一种高耐磨性改性SiO₂-聚氨酯超疏水薄膜，其特征在于：所述引发剂为过氧化二苯甲酰。

4.根据权利要求1所述的一种高耐磨性改性SiO₂-聚氨酯超疏水薄膜，其特征在于：所述改性多孔中空SiO₂制备方法包括以下步骤：

(1)将质量分数为0.3-0.8％的碳酸钠溶液中加入蚕丝，加热至100-120℃，匀速搅拌脱胶处理1-2h，将溶液过滤、洗涤，固体产物置于质量分数为40-50％的溴化锂溶液中，加热至40-50℃，匀速搅拌2-4h，过滤除去固体，取滤液置于透析袋中，加入蒸馏水进行透析除杂过程得到脱胶蚕丝，向体积比为5-12:1的蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入脱胶蚕丝，匀速搅拌均匀后，将溶液置于低温恒温仪中，在零下10-零下20℃，冷冻20-30h，将冷冻液在室温下解冻，除去溶剂，固体物置于蒸馏水中超声分散均匀后除去溶剂，制备得到丝素蛋白微球；

(2)向乙醇溶剂中加入氨水调节溶液pH至8-10，加入丝素蛋白微球，超声分散均匀后，加入正硅酸乙酯，反应10-15h，将溶液除去溶剂，洗涤并充燥，固体产物置于电阻炉中，升温速率为2-5℃/min，在550-580℃下保温处理2-5h，制备得到多孔纳米中空SiO₂；

(3)向质量分数为5-15％的氢氧化钠溶液中加入多孔纳米中空SiO₂，超声分散均匀，将溶液加热至70-90℃，反应2-4h，将溶液冷却、过滤、洗涤并干燥，制备得到羟基化多孔中空SiO₂；

(4)向体积比为15-20:1的蒸馏水和乙醇溶剂中加入羟基化多孔中空SiO₂，超声分散均匀后，加入硅烷偶联剂，加热至40-80℃，反应3-8h，将溶液过滤、洗涤并干燥，制备得到改性多孔中空SiO₂。

5.根据权利要求4所述的一种高耐磨性改性SiO₂-聚氨酯超疏水薄膜，其特征在于：所述步骤(1)低温恒温仪包括制冷机、制冷机下方与氮气室固定连接，氮气室的下方固定连接有真空保温层、真空保温层的内部设置有制冷机头、制冷机头外部设置有制冷保护层，真空保温层的外部是一种透明玻璃片、透明玻璃片的外部活动连接有移动盖板，移动盖板的一侧活动连接有滚轮，移动盖板的另一侧固定连接有支撑块。

6.根据权利要求4所述的一种高耐磨性改性SiO₂-聚氨酯超疏水薄膜，其特征在于：所述步骤(2)中的丝素蛋白微球和正硅酸乙酯的质量比为1:3-6。

7.根据权利要求4所述的一种高耐磨性改性SiO₂-聚氨酯超疏水薄膜，其特征在于：所述步骤(4)中的硅烷偶联为十七氟癸基三乙氧基硅烷，与SiO₂的质量比为1:12-18。

8.根据权利要求1所述的一种高耐磨性改性SiO₂-聚氨酯超疏水薄膜，其特征在于：所述高耐磨性改性SiO₂-聚氨酯超疏水薄膜制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶中加入3-6份改性多孔中空SiO₂、40-57份聚醚多元醇和32-36份十二烷基苯-2,4-二异氰酸酯，将溶液加热至75-85℃，反应3-4h，加入甲苯溶剂稀释，温度降低50-60℃，加入1-2份催化剂二月桂酸二丁基锡和1-2份1,4-丁二醇，反应3-5h，升温至75-90℃，加入3-7份甲基丙烯酸十三氟辛酯和2-4份三乙醇胺，加入1-3份引发剂过氧化二苯甲酰，反应2-4h，将溶液倒入成膜模具中，流延成膜并干燥，制备得到高耐磨性改性SiO₂-聚氨酯超疏水薄膜。