[发明专利]一种疏水疏油自清洁材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种疏水疏油自清洁材料及其制备方法，包括以下步骤：Ⅰ、制备硅烷改性粉体；Ⅱ、熔融挤出疏水复合母粒；Ⅲ、令疏水复合母粒包覆于基体树脂的表面，得到疏水疏油自清洁材料；步骤Ⅰ具体包括以下步骤：a、将干燥后的微纳粉体置于搅拌器中进行搅拌预热；b、将稀释后的γ‑氨丙基三乙氧基硅烷分批次滴加至搅拌器；c、将稀释后的长碳链硅烷助剂分批次滴加至搅拌器；d、将混合料进行干燥，得到硅烷改性粉体。本技术方案提出的一种疏水疏油自清洁材料及其制备方法，有利于提升自清洁材料的疏水疏油性，同时解决现有疏水疏油塑料制品的生产工艺造成的生产成本高、生产难度大、环保性差、耐久性差和使用寿命低的技术问题。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，涉及一种疏水疏油自清洁材料及其制备方法。

背景技术

荷叶“出淤泥而不染”是自清洁材料的典型代表，自清洁材料是指在自然条件下能够保持自身清洁的材料，材料本身具有防污、除臭、抗菌、防霉等多重功能。具有高度疏水/疏油的自清洁材料因其表面特殊的润湿性，在防水、防结冰、防污、防雾、抗菌、防腐等人们的日常生活、工农业生产以及车辆交通、雷达通讯、电子设备、潜艇等领域都有极其广阔的应用前景和市场价值，引起了国内外的普遍关注。

降低基材表面能和构建微纳结构是制备疏水疏油材料的两个基本要素。虽然，国内外科研工作者已经开发出许多自清洁材料的制备方法，也取得了很多研究成果，但真正实现量产的并不多见，特别是针对塑料的就更少了。现有技术中常见的制备疏水疏油塑料制品的方法包括涂层法、模板法和共混法。

如中国专利CN 113150677 A、CN 111909593 A、CN 113045952 A、CN 110041818 A及CN 109370408 B都是通过涂层的方法实现高疏水/疏油性能的，涂层法需要使用大量有机溶剂，存在环保性差、耐久性差、使用寿命低等缺点。而中国专利CN 112140452 A、CN103101147 A及CN 113043545 A主要是通过先在模具上构建具有微结构的模板，然后经注塑直接在塑料表面形成微结构，这种方法自动化程度高，但是模板微结构的制造和注塑加工都需要非常精密的加工设备，成本高、控制难，目前还不能大规模推广。中国专利CN105254997 A、CN 112126148 A、CN 112724589 A、CN 108440817 A、CN 110591270A及CN10656157 A则是通过将微纳米粉体、氟硅类助剂等与塑料树脂熔融共混制得，很显然，采用这种方法时，微纳米粉体或氟硅类助剂的添加量大，成本高，同时也会劣化基材的本体性能。

发明内容

本发明的目的在于提出一种疏水疏油自清洁材料的制备方法，步骤简单，操作性强，有利于提升自清洁材料的疏水疏油性，同时解决现有疏水疏油塑料制品的生产工艺造成的生产成本高、生产难度大、环保性差、耐久性差和使用寿命低的技术问题。

本发明的另一个目的在于提出一种疏水疏油自清洁材料，其具备优异的疏水疏油性，以克服现有技术中的不足之处。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种疏水疏油自清洁材料的制备方法，包括以下步骤：

Ⅰ、制备硅烷改性粉体；

Ⅱ、将疏水复合母粒的原料按配比混合均匀，熔融挤出疏水复合母粒；其中，按照质量份数，所述疏水复合母粒包括以下原料：主体树脂75～88份、硅烷改性粉体3～14份、疏水改性剂0.3～5份、相容剂0.5～3份和分散剂0.1～3份；

Ⅲ、令疏水复合母粒包覆于基体树脂的表面，得到疏水疏油自清洁材料；

其中，步骤Ⅰ具体包括以下步骤：

a、将干燥后的微纳粉体置于搅拌器中进行搅拌预热；其中，所述微纳粉体至少包括两种不同粒径的无机粉体，且所述无机粉体表面含有羟基；

b、将稀释后的γ-氨丙基三乙氧基硅烷分批次滴加至搅拌器，进行一次搅拌；