[发明专利]一种超疏水涂层材料及其制备方法、超疏水涂层

说明书

本发明提供了一种超疏水涂层材料及其制备方法，所述的超疏水涂层材料包括表面改性的碱式硫酸镁晶须，其制备方法包括：提供碱式硫酸镁晶须，通过表面改性工艺获得表面改性的碱式硫酸镁晶须；提供粘结剂，将表面改性的碱式硫酸镁晶须与粘结剂按照预定的质量份数比例混合，获得所述超疏水涂层材料。本发明还提供了一种超疏水涂层，将如上所述的超疏水涂层材料与稀释剂混合获得浆料，将所述浆料通过涂布工艺制备获得所述超疏水涂层。本发明以碱式硫酸镁晶须为原料制备获得超疏水涂层材料，碱式硫酸镁晶须呈纤维状，自身存在聚集、堆砌、杂糅等排列方式，可形成独特的孔状、网状等微观粗糙结构，具有制备超疏水材料的结构基础。

技术领域

本发明涉及疏水材料技术领域，具体涉及一种超疏水涂层材料及其制备方法、超疏水涂层。

背景技术

润湿性是固体表面的重要性质，一般用液滴与固体表面的接触角进行表征。当水滴与固体表面的接触角大于150°，该固体表面被称为超疏水表面。超疏水表面因其独特的表面性能，如自清洁、抗污、防腐蚀、防结冰等特点，广泛应用于日常生活、国防、工农业等领域中，从而引起人们极大的兴趣。受自然界超疏水表面的启发，人们通过对仿生结构的模拟及疏水表面改性，越来越多的人工超疏水表面被制备出来，制备方法包括模板法、溶胶凝胶法、静电纺丝法、化学沉积法等，各个方法大多都是从表面微纳米粗糙结构构建及低表面能物质修饰两方面入手。目前报道的超疏水表面多是通过修饰不同尺寸的二氧化硅纳米粒子制得，亦有超疏水表面是通过一维纤维形貌材料复合纳米粒子制得，包括有机纤维、植物纤维、碳纤维等。

虽然超疏水表面制备研究已经取得大量的成果，但是现有的超疏水表面制备方法，大多存在制备工艺相对复杂、成本较高、与基底间的附着力差等缺点，这成为超疏水材料实际应用的阻碍之一。

发明内容

为解决上述现有超疏水涂层制备工艺相对复杂、成本较高、与基底间的附着力差等问题，本发明提供了一种超疏水涂层材料及其制备方法、疏水涂层。

本发明首先提供了一种超疏水涂层材料，所述的超疏水涂层材料包括表面改性的碱式硫酸镁晶须。

优选地，所述超疏水涂层材料中还包括粘结剂，按照质量份数计，所述表面改性的碱式硫酸镁晶须的质量份数为1～2份，所述粘结剂的质量份数为1～3份。

优选地，所述表面改性的碱式硫酸镁晶须是先进行无机改性再进行有机改性的碱式硫酸镁晶须，所述粘结剂为醇酸清漆。

进一步地，所述超疏水涂层材料中还包含有二氧化硅纳米颗粒，所述二氧化硅纳米颗粒的质量份数为0～1份。

优选地，所述二氧化硅纳米颗粒是采用正硅酸乙酯进行无机改性的二氧化硅纳米颗粒。

进一步优选地，所述二氧化硅纳米颗粒的粒径为20nm～50nm。

本发明还提供了如上所述的超疏水涂层材料的制备方法，其包括：

提供碱式硫酸镁晶须，对所述碱式硫酸镁晶须进行表面改性获得表面改性的碱式硫酸镁晶须；

提供粘结剂，将所述表面改性的碱式硫酸镁晶须与所述粘结剂按照预定的质量份数比例混合，获得所述疏水涂层材料。

优选地，对所述碱式硫酸镁晶须进行表面改性具体包括：

将碱式硫酸镁晶须加入无水乙醇-水-氨水-正硅酸乙酯的混合溶液中，常温搅拌反应得到料浆，抽滤并以无水乙醇洗涤后干燥，完成无机改性得到白色中间产物；

将上述白色中间产物加入十八烷基三氯硅烷环己烷溶液中进行有机改性，抽滤并以环己烷洗涤后干燥，获得表面改性的碱式硫酸镁晶须。

进一步优选地，所述超疏水涂层材料中还包含有二氧化硅纳米颗粒，将所述二氧化硅纳米颗粒与所述碱式硫酸镁晶须同时进行表面改性。