[发明专利]一种基于绒毛状的ZnO棒-PDMS的超疏水涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种基于绒毛状的ZnO棒-PDMS的超疏水涂层，其特征在于，由PDMS/ZnO纳米粒子基底、喷洒在PDMS/ZnO纳米粒子基底表面的二水醋酸锌种子溶液、六水合硝酸锌溶液以及六亚甲基四胺制成的营养液和PDMS/ZnO纳米粒子基底表面交错生长的ZnO棒组成。

2.如权利要求1所述的基于绒毛状的ZnO棒-PDMS的超疏水涂层，其特征在于，所述PDMS/ZnO纳米粒子基底采用PDMS预聚物A、正己烷溶液、纳米氧化锌和固化剂B烘干固化而成。

3.如权利要求1所述的基于绒毛状的ZnO棒-PDMS的超疏水涂层，其特征在于，所述ZnO棒形成的超疏水涂层的表面接触角为153°到161°。

4.如权利要求2所述的基于绒毛状的ZnO棒-PDMS的超疏水涂层，其特征在于，所述纳米氧化锌平均直径为50-100纳米；所述六水硝酸锌溶液为AR级，所述六亚甲基四胺为AR级，所述二水醋酸锌种子溶液为AR级。

5.基于绒毛状的ZnO棒-PDMS的超疏水涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将PDMS的预聚物A溶液加入到正己烷溶液中并充分搅拌，然后再加入纳米氧化锌并充分搅拌使其混合均匀，然后加入PDMS的固化剂B溶液充分搅拌，将上述混合好的PDMS/ZnO纳米粒子溶液旋涂在载玻片上，然后在真空烘箱中固化制得PDMS/ZnO纳米粒子基底；

(2)把二水醋酸锌种子溶液喷涂在制得的PDMS/ZnO纳米粒子基底上，然后加热蒸干溶剂，重复六次上述过程；六水合硝酸锌溶液和六亚甲基四胺溶液在常温下充分混合搅拌后过滤制得营养液；将表面涂覆了二水醋酸锌种子溶液的PDMS/ZnO纳米粒子基底垂直放入盛有营养液的高压反应釜聚四氟乙烯内衬中在90℃下反应6小时；高压反应釜的温度降至室温后，将样品取出后用去离子水冲洗表面，然后在氮气氛围下烘干备用；将上述样品浸入2wt％的FAS-17溶液中，随后烘干样品表面得到长有ZnO棒的涂层。

6.如权利要求5所述的基于绒毛状的ZnO棒-PDMS的超疏水涂层的制备方法，其特征在于，其中步骤(1)中，对不同质量比的ZnO/PDMS基材进行测试和表征后，确定了最佳质量比，然后将2gPDMS的预聚物A溶液加入到20ml正己烷溶液中并充分搅拌30分钟，然后再加入3g纳米氧化锌并充分搅拌30分钟使其混合均匀，然后加入0.2g PDMS的固化剂B溶液充分搅拌30分钟,将上述混合好的PDMS/ZnO纳米粒子溶液旋涂在载玻片上，然后在60℃的真空烘箱中固化5小时制得PDMS/ZnO纳米粒子基底。

7.如权利要求5所述的基于绒毛状的ZnO棒-PDMS的超疏水涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，制备长有ZnO棒的涂层的方法为：把5-20mM的二水醋酸锌种子溶液喷涂在我们制得的PDMS/ZnO纳米粒子基底上，然后在120℃下加热5分钟蒸干溶剂，重复六次上述过程；25mM的六水合硝酸锌溶液和25mM的六亚甲基四胺溶液在常温下磁力混合2小时后过滤制得营养液；将表面涂覆了二水醋酸锌种子溶液的PDMS/ZnO纳米粒子基底垂直放入盛有营养液的高压反应釜聚四氟乙烯内衬中，在90℃下反应6小时；待高压反应釜的温度降至室温后，将样品从聚四氟乙烯内衬中取出后用去离子水冲洗表面，然后在氮气氛围下烘干备用；将上述样品浸入2wt％的FAS-17溶液中10-50分钟，随后在60℃-90℃下烘干样品表面得到长有ZnO棒的涂层。

8.如权利要求5所述的基于绒毛状的ZnO棒-PDMS的超疏水涂层的制备方法，其特征在于，PDMS与氧化锌二者的配比：PDMS：ZnO＝1:0.5～3，溶剂为正己烷。

9.如权利要求5所述的基于绒毛状的ZnO棒-PDMS的超疏水涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)预聚物A为Sylgard184A，固化剂B为Sylgard184B，聚合物使用配比为A/B＝10:1，wt/wt。

10.如权利要求5所述的基于绒毛状的ZnO棒-PDMS的超疏水涂层的制备方法，其特征在于，2wt％的FAS-17溶液为1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷(FAS-17)。