本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超疏水涂層及其制備方法。

背景技術(shù)：

超疏水表面是一類(lèi)具有高接觸角（>150°）和低滾動(dòng)角(<10°)的表面，具有防水和低附著力的特點(diǎn)。超疏水現(xiàn)象最早是從自然界生物中獲得靈感的，“出淤泥而不染”的荷葉描述的就是此類(lèi)現(xiàn)象，此外還有水黽等。超疏水表面在很多領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià)值，如自清潔、防腐蝕、防覆冰、油水分離等。值得一提的是抗生物污染，包括抗蛋白粘附、抗微生物粘附等，在這些領(lǐng)域中超疏水表面的應(yīng)用變得越來(lái)越重要。

現(xiàn)有報(bào)道的大多數(shù)超疏水表面的制備需要在嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和工藝控制條件下進(jìn)行，且制備過(guò)程復(fù)雜，無(wú)法大面積成膜，從而限制了超疏水涂層在生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。環(huán)氧樹(shù)脂作為一種粘附性能、耐磨性能均較強(qiáng)的樹(shù)脂材料，與超疏水粉末混合后，噴涂后容易形成較為牢固的超疏水涂層。

同時(shí)有機(jī)/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能引起了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合材料綜合了有機(jī)材料的特點(diǎn)（韌性好，耐沖擊，質(zhì)量輕，易加工等）和無(wú)機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn)（高強(qiáng)度，硬度，熱穩(wěn)定性，抗腐蝕和優(yōu)異的光學(xué)性能）。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種納米氧化鋅環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合超疏水涂層的制備方法，該制備方法過(guò)程簡(jiǎn)單，操作方便，成本低廉，性能優(yōu)異。本方法制備的超疏水涂層性能穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的耐磨性能，具有良好的穩(wěn)定性和優(yōu)異的其他性能（如耐腐蝕性，抗菌性能等）。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明所述的一種納米氧化鋅環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合超疏水涂層的制備方法，包括以下步驟。

（1）配置100質(zhì)量份數(shù)的體積比為1﹕1的乙醇/丙酮溶液；將1.0~5.0質(zhì)量份數(shù)的粒徑為100nm的氧化鋅粉末和1.0~5.0質(zhì)量份數(shù)的粒徑為10nm的氧化鋅粉末依次加入溶液中；再加入0.001質(zhì)量份數(shù)的低表面能活性劑，混合攪拌3h，即制得懸濁液a。

（2）在懸濁液a中加入1～5質(zhì)量份數(shù)環(huán)氧樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量的10%的固化劑，超聲振蕩10min，形成懸濁液b。

（3）使用噴槍將懸濁液b均勻噴到基底上，常溫固化2小時(shí)后，100℃固化30min，可以制得穩(wěn)定性較強(qiáng)的超疏水涂層。

優(yōu)選地，步驟（1）中粒徑為100nm的納米氧化鋅粉末的質(zhì)量份數(shù)為2.5，粒徑為10nm的納米氧化鋅粉末的質(zhì)量份數(shù)為2.5，低表面能活性劑為十六烷基三甲氧基硅烷。

優(yōu)選地，步驟（2）中環(huán)氧樹(shù)脂為e-44。

優(yōu)選地，步驟（2）中環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑的質(zhì)量份數(shù)分別為2.5份和0.25份。

優(yōu)選地，步驟（3）中噴槍的距離為15cm，噴涂壓力為0.7mpa，走料速度為20cm/s，噴涂時(shí)間為2min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于。

（1）本發(fā)明所述涂層的制備工藝簡(jiǎn)單，原料易得，成本低廉。

（2）本發(fā)明超疏水涂層的超疏水性能優(yōu)良，對(duì)水的接觸角均在160°以上，滾動(dòng)角均在10°以下。

（3）本發(fā)明所述涂層由環(huán)氧樹(shù)脂和納米氧化鋅制得，環(huán)氧樹(shù)脂具有較強(qiáng)的粘附力，因此該涂層具有機(jī)械強(qiáng)度大、附著力強(qiáng)以及使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1中所制備的環(huán)氧樹(shù)脂超疏水復(fù)合涂層的接觸角照片。其中，（a）為宏觀照片，（b）為接觸角照片，（c）為滾動(dòng)角照片。

圖2為實(shí)施例1中所制備的環(huán)氧樹(shù)脂超疏水納米涂層的sem照片。分別為放大倍數(shù)200x、放大倍數(shù)500x、放大倍數(shù)1000x、放大倍數(shù)5000x的超疏水涂層的sem照片。

具體實(shí)施實(shí)例

下面給出的本發(fā)明的具體實(shí)施例可以進(jìn)一步清楚地解析本發(fā)明，但下述實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1。

本發(fā)明的制備方法包括以下步驟。

（1）配置100質(zhì)量份數(shù)的體積比為1﹕1的乙醇/丙酮溶液；將2.5質(zhì)量份數(shù)粒徑為100nm的氧化鋅粉末和2.5質(zhì)量份數(shù)粒徑為10nm的氧化鋅粉末依次加入溶液中；再加入0.001質(zhì)量份的低表面能活性劑，混合攪拌3h，即制得懸濁液a。

（2）在懸濁液a中加入2.5質(zhì)量份數(shù)環(huán)氧樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量的10%的固化劑，超聲振蕩10min，形成懸濁液b。

（3）使用噴槍將懸濁液b均勻噴到基底上，常溫固化2小時(shí)后，100℃固化30min，可以制得穩(wěn)定性較強(qiáng)的超疏水涂層。

實(shí)施例2。

本發(fā)明的制備方法包括以下步驟。

（1）配置100質(zhì)量份數(shù)的體積比為1﹕1的乙醇/丙酮溶液；將2.0質(zhì)量份數(shù)粒徑為100nm的氧化鋅粉末和3.0質(zhì)量份數(shù)粒徑為10nm的氧化鋅粉末依次加入溶液中；再加入0.001質(zhì)量份的低表面能活性劑，混合攪拌3h，即制得懸濁液a。

（2）在懸濁液a中加入1質(zhì)量份數(shù)環(huán)氧樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量的10%的固化劑，超聲振蕩10min，形成懸濁液b。

（3）使用噴槍將懸濁液b均勻噴到基底上，常溫固化2小時(shí)后，100℃固化30min，可以制得穩(wěn)定性較強(qiáng)的超疏水涂層。

實(shí)施例3。

本發(fā)明的制備方法包括以下步驟。

（1）配置100質(zhì)量份數(shù)的體積比為1﹕1的乙醇丙酮溶液；將3.0質(zhì)量份數(shù)粒徑為100nm的氧化鋅粉末和2.0質(zhì)量份數(shù)粒徑為10nm的氧化鋅粉末依次加入溶液中；再加入0.001質(zhì)量份的低表面能活性劑，混合攪拌3h，即制得懸濁液a。

（2）在懸濁液a中加入5質(zhì)量份數(shù)環(huán)氧樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量的10%的固化劑，超聲振蕩10min，形成懸濁液b。

（3）使用噴槍將懸濁液b均勻噴到基底上，常溫固化2小時(shí)后，100℃固化30min，可以制得穩(wěn)定性較強(qiáng)的超疏水涂層。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種納米氧化鋅環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合超疏水涂層的制備方法，包括：1）配置100質(zhì)量份數(shù)的體積比為1﹕1的乙醇丙酮溶液；將1.0~5.0質(zhì)量份數(shù)的粒徑100nm的氧化鋅粉末和1.0~5.0質(zhì)量份數(shù)的粒徑10nm的氧化鋅粉末依次加入溶液中；再加入0.001質(zhì)量份數(shù)的低表面能活性劑，混合攪拌3h，制得懸濁液A；2）在懸濁液A中加入1～5質(zhì)量份數(shù)環(huán)氧樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量10%的固化劑，超聲振蕩，形成懸濁液B；3）將懸濁液B均勻噴到基底上，常溫固化2小時(shí)后，100℃固化30min。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，原料易得，成本低廉；涂層超疏水性能優(yōu)良，對(duì)水的接觸角160°以上，滾動(dòng)角10°以下，且機(jī)械強(qiáng)度大、附著力強(qiáng)及使用壽命長(zhǎng)。

技術(shù)研發(fā)人員：李長(zhǎng)全;周浩宇;歐軍飛;薛名山;王法軍;謝蟬;曹鎮(zhèn)君;李文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南昌航空大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.28
技術(shù)公布日：2017.11.17