[发明专利]一种水性超疏水材料的制备方法

摘要

本发明为一种水性超疏水材料的制备方法。该方法包括：(1)利用硅烷偶联剂对二氧化硅表面进行改性，形成表面带有双键的二氧化硅；(2)利用乳液聚合的方法在表面接枝上疏水的聚合物长链，制备出一种水性超疏水材料。该聚合物在玻璃化转变温度以上，聚合物链开始运动，链与链之间会相互缠结，材料微球和微球之间结合更加紧密，因此纳米颗粒不易脱落，增加了材料的耐磨性，避免了使用粘合剂带来的不足。本发明采用乳液聚合的方法，避免用有机溶剂，对环境污染小，成本低，制备过程简单。

主权项

1.一种水性超疏水材料的制备方法，其特征为包括以下步骤：1）二氧化硅(粒径为10~100nm)的表面改性：将二氧化硅分散在乙醇中，超声分散30min后，将其加入到反应器中，再加入氨水、硅烷偶联剂和水，室温下机械搅拌反应48h，反应结束后，将产物用乙醇洗涤多次，离心沉淀，真空干燥后，得到表面带有双键的二氧化硅；其中，物料质量比为二氧化硅：乙醇：氨水：水：硅烷偶联剂=1‑100：1‑1000：1‑100：1‑100：1‑100；所述的硅烷偶联剂为γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(b‑甲氧基乙氧基) 硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷； 2）对改性后二氧化硅的表面接枝反应：在反应器中加入水、改性的二氧化硅、碳酸氢钠（NaHCO3）、乳化剂，超声分散30min，在氩气保护下将单体滴加入到反应体系中，乳化30min，将体系温度升至80℃后，将引发剂溶液滴加至反应体系中，机械搅拌，反应16~24h后，停止反应，得到不同接枝量的水性超疏水材料；其物料配比为质量比改性二氧化硅：水：单体：乳化剂：引发剂溶液=1‑10：1‑1000：1‑100：0.01‑1：1‑100；100mL的水中加入0.10~0.24g的碳酸氢钠(NaHCO3)；引发剂溶液的浓度为10mL的水中溶有0.01~0.30g的引发剂；所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、异丙苯过氧化氢和异丙苯过氧化氢的一种；所述的乳化剂为十二烷基磺酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、OP‑10和曲拉通（TX‑100）中的一种或几种；单体为甲基丙烯酸十七氟壬酯、甲基丙烯酸十七氟癸酯和甲酯丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种。