200nm;纳米管的管径为50nm ;纳米管的管壁厚为1nm ;纳米管上的纳米孔的直径为10nm。
[0034]所述透明及超疏水可修复性涂层材料的用途，是将该涂层材料应用于玻璃或陶瓷制品表面形成透明及超疏水性可修复的涂层，该涂层表面的十八胺经等离子体处理5s后，在室温放置48h，即得修复的超疏水涂层，经过等离子体处理/修复10个循环后，涂层表面依然为超疏水状态。
[0035]实施例2
一种透明及超疏水性能可修复的涂层材料，通过下述方法制得；
(I)将溶解了 4 mmol苯胺的IM的盐酸溶液10mL缓慢加入到溶解了 2 mmol过硫酸铵的IM的400mL的盐酸溶液中，反应在25°C持续24小时，将反应体系水洗至过滤液为无色后，将得到的聚苯胺纳米线与水混合制得悬浊液，将该悬浊液涂到玻璃或陶瓷基底上，待水分挥发即得聚苯胺纳米线网状涂层。
[0036](2)将上述聚苯胺纳米线网状涂层放入盛有2mL正硅酸四乙酯和ImL氨水的密闭容器中，25°C放置24 h，进行气相沉积。然后放入600°C的马弗炉中保持2h，得纳米管网状涂层。该纳米管表面紧密排列纳米凸起和纳米孔洞。
[0037](3)将上述涂层浸入十七氟癸基三乙氧基硅烷质量浓度为0.5%的三氯三氟乙烷溶液中静置5min，取出后真空除去三氯三氟乙烷，即得2#样品。
[0038]所述透明及超疏水可修复性涂层材料的涂层厚度为2 μπι;纳米管的管径为150nm ;纳米管的管壁厚为30nm ;纳米管上的纳米孔的直径为15nm。
[0039]所述透明及超疏水可修复性涂层材料的用途，是将该涂层材料应用于玻璃或陶瓷制品表面形成透明及超疏水性可修复的涂层，该涂层表面的十七氟癸基三乙氧基硅烷经等离子体处理1s后，在70°C放置5h，即得修复的超疏水涂层，经过等离子体处理/修复10个循环后，涂层表面依然为超疏水状态。
[0040]实施例3 一种透明及超疏水性能可修复的涂层材料，通过下述方法制得；
(I)将溶解了 8 mmol苯胺的3M的甲磺酸溶液200mL缓慢加入到溶解了 4 mmol过硫酸铵的3M的800mL的甲磺酸溶液中，反应在40°C持续48小时，将反应体系水洗至过滤液为无色后，将得到的聚苯胺纳米线与水混合制得悬浊液，将该悬浊液涂到玻璃或陶瓷基底上，待水分挥发即得聚苯胺纳米线网状涂层。
[0041](2)将上述聚苯胺纳米线网状涂层放入盛有SmL正硅酸四乙酯和4mL氨水的密闭容器中，40°C放置48 h，进行气相沉积。然后放入650°C的马弗炉中保持3h，得纳米管网状涂层。该纳米管表面紧密排列纳米凸起和纳米孔洞。
[0042](3)将上述涂层浸入质量浓度为5%的全氟辛酸的乙醇溶液静置20min，取出后真空除去乙醇，即得3#样品。
[0043]所述透明及超疏水可修复性涂层材料的涂层厚度为10 μπι;纳米管的管径为200nm ;纳米管的管壁厚为50nm ;纳米管上的纳米孔的直径为30nm。
[0044]所述透明及超疏水可修复性涂层材料的用途，是将该涂层材料应用于玻璃或陶瓷制品表面形成透明及超疏水性可修复的涂层，该涂层表面的全氟辛酸经等离子体处理60s后，在50°C放置12h，即得修复的超疏水涂层，经过等离子体处理/修复10个循环后，涂层表面依然为超疏水状态。
【主权项】
1.一种透明及超疏水性能可修复的涂层材料，其特征在于该材料由结合在基底上的三维中空网状涂层和填充在空隙中的低表面能物质组成，所述三维中空网状涂层由中空且管壁有孔的管壁厚为10-100nm的纳米管组成。2.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述基底为玻璃或陶瓷。3.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述三维中空网状涂层的厚度为50nm?20 μmD4.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述中空且管壁有孔的纳米管为二氧化硅纳米管。5.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述中空且管壁有孔的纳米管的管径为50-300nm ;所述中空且管壁有孔的纳米管上的纳米孔的直径为5_50nm。6.如权利要求1所述的材料，其特征在于所述低表面能物质为十八胺、硬脂酸、全氟辛酸、全氟己基乙醇、全氟辛基乙醇、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷或聚硅烷。7.如权利要求1所述涂层材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤: 1)将苯胺加入酸溶液中，将过硫酸铵加入另一相同种类的酸溶液中，然后将两溶液混合，在10~40°C反应12-48h，然后将反应体系水洗至过滤液为无色后，将得到的聚苯胺纳米线与水混合制得悬浊液，将该悬浊液涂到所需涂覆的基底上，待水分挥发即得聚苯胺纳米线网状涂层； 2)将上述聚苯胺纳米线网状涂层放入盛有正硅酸四乙酯和氨水的密闭容器中，10~40°C气相沉积12-48h，然后高温烧结除去聚苯胺模板，制得表面具有紧密排列的纳米孔的二氧化硅纳米管网状涂层； 3)将二氧化硅纳米管网状涂层浸入含有低表面能物质的溶液中，取出后真空除溶剂，即得填充低表面能物质的目标涂层。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述苯胺与过硫酸铵的摩尔比为1:5~5:1;所述酸溶液的浓度为0.5-3M ;混合后苯胺的摩尔浓度为Ι-lOOmM，过硫酸铵的摩尔浓度为1-lOOmMo9.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述酸为盐酸、高氯酸或甲磺酸。10.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述正硅酸四乙酯和氨水与密闭容器的体积比均为0.1-lOmL/L。11.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述高温烧结的条件:温度500~650°C，时间2~5ho12.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述含低表面能物质的溶液的质量浓度为0.01-5%ο13.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述含低表面能物质的溶液所用溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙醚、正丙醚、正丁醚、四氢呋喃、丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、环戊酮、苯、甲苯、二甲苯、石油醚、正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、氯仿、氯苯、二氯苯或三氯三氟乙烧。
【专利摘要】本发明公开了一种透明及超疏水性能可修复的涂层材料，该材料由结合在基底上的三维中空网状涂层和填充在空隙中的低表面能物质组成，三维中空网状涂层由中空且管壁有孔的管壁厚为10-100nm的纳米管组成。该发明还公开了该涂层材料的制备方法。本发明采用管壁多孔的纳米管网络制备透明的二氧化硅涂层，在纳米管表面被低表面能物质修饰及其孔隙中填充低表面能物质后，该涂层具有超疏水性及超疏水自修复性；纳米管的管壁厚度为10~100nm，少于可见光的波长尺寸，因此具有较高的透明性。
【IPC分类】C04B41/81, C03C17/00
【公开号】CN105347690
【申请号】CN201510626227
【发明人】周峰, 刘玉鹏, 刘志鲁, 于波, 胡海媛
【申请人】中国科学院兰州化学物理研究所
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月28日