一种在基材表面制备防水防油型陶瓷涂料的方法
【专利摘要】本发明公开了一种在基材表面制备防水防油型陶瓷涂料的方法，步骤如下：在氮气保护下，将正硅酸四乙酯组分A、硅溶胶组分B、具有氟碳链取代的硅烷偶联剂组分C、长碳链的硅烷偶联剂组分D混合均匀，加入催化剂E，在40-80℃下水解缩合反应1-5小时，制得氟硅改性的陶瓷涂料，将该陶瓷涂料旋涂到经过pH为9~11的碱性无水乙醇浸泡3~7天的基材表面，再经过热处理，得到具有优异防水防油性能的基材表面，可用于炊具、冶金、海洋防腐防污等领域。本发明的优点在于工艺简单，易于操作，重复性好，涂料粘结性好，透明，应用方便。
【专利说明】一种在基材表面制备防水防油型陶瓷涂料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在基材表面制备防水防油型陶瓷涂料的方法，属于超双疏材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]制备超双疏材料表面的方法有很多，根据原理的不同有两种不同的途径:一是在低表面能材料表面构造纳微结构；二是在已经构造了纳微结构的材料表面修饰低表面能。因此，制备防水防油型表面的重点在于构造表面纳微粗糙结构和修饰低表面能上。
[0003]为了制备性能良好的超双疏材料，研究者们花了许多时间和精力进行了大量的研究。CN103290418A提出一种通过电化学刻蚀法制备微米粗糙结构，再通过水热合成法合成氧化锌微纳双重粗糙结构，然后通过低表面能的物质修饰得到超双疏的表面。CN102965720A提出一种一步电化学加工、一步化学加工后再用全氟辛酸水溶液浸泡得到超双疏的表面。
[0004]CN103408705A公开了一种合成水性环氧树脂进而制备超双疏涂层的方法。CN102432742A公开了一种利用含氟硅聚合物和二氧化硅进行共混后在活性基团修饰的表面进行组装成膜，从而制备超双疏表面的方法。
[0005]就目前文献报道的超双疏涂料的制备工艺，大多需要多步，有些还相当复杂，工业化应用困难。随着超双疏材 料的发展，制备超双疏材料的工艺越来越追求简单化，唯有简化工艺步骤，降低工艺成本，才能将超双疏材料的产业化向前推进。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的目的在于提供一种制备工艺简单，易于操作，重复性好，涂料粘结性好，透明，应用方便的在基材表面制备防水防油型陶瓷涂料的方法。
[0007]本发明的在基材表面制备防水防油型陶瓷涂料的方法，包括以下步骤:
[0008](I)在氮气保护下，将正硅酸四乙酯组分A、硅溶胶组分B、具有氟碳链取代的硅烷偶联剂组分C、长碳链的硅烷偶联剂组分D，在10°C~20°C下混合均匀，加入催化剂E，上述组分 A、B、C、D和 E 的质量比为 1:0.20 ~0.83:0.15 ~0.31:0.05 ~0.1:0.1 ~0.5，在40-80°C下水解缩合反应1-5小时，得氟硅改性的陶瓷涂料；
[0009](2)将步骤(1)制得的陶瓷涂料旋涂到经过pH为9~11的碱性无水乙醇浸泡3~7天的基材表面，旋涂的转速为1000~3000rpm，旋涂时间为30~60s，再在80~120°C下热处理3~5小时。
[0010]本发明中，所述的硅溶胶组分B是以醇类为溶剂，二氧化硅为溶质的酸性硅溶胶，溶胶pH为2~6，固含量为5%~30%，二氧化硅颗粒的粒径为10~lOOnm。
[0011]本发明中，所述的具有氟碳链取代的硅烷偶联剂组分C的结构通式为:
[0012]
【权利要求】
1.一种在基材表面制备防水防油型陶瓷涂料的方法，其特征在于包括以下步骤: (1)在氮气保护下，将正硅酸四乙酯组分A、硅溶胶组分B、具有氟碳链取代的硅烷偶联剂组分C、长碳链的硅烷偶联剂组分D，在10°C~20°C下混合均匀，加入催化剂E，上述组分A、B、C、D 和 E 的质量比为 I:0.20~0.83:0.15~0.31:0.05~0.1:0.1-0.5，在 40_80°C下水解缩合反应1-5小时，得氟硅改性的陶瓷涂料； (2)将步骤(1)制得的陶瓷涂料旋涂到经过pH为扩11的碱性无水乙醇浸泡3~7天的基材表面，旋涂的转速为100(T3000rpm，旋涂时间为3(T60s，再在8(Tl20 V下热处理3~5小时。
2.根据权利要求1所述的在基材表面制备防水防油型陶瓷涂料的方法，其特征在于:所述的硅溶胶组分B是以醇类为溶剂，二氧化硅为溶质的酸性硅溶胶，溶胶pH为2飞，固含量为5%~30%，二氧化硅颗粒的粒径为l(Tl00nm。
3.根据权利要求1所述的在基材表面制备防水防油型陶瓷涂料的方法，其特征在于:所述的具有氟碳链取代的硅烷偶联剂组分C的结构通式为:
4.根据权利要求1所述的在基材表面制备防水防油型陶瓷涂料的方法，其特征在于:所述的长碳链的硅烷偶联剂组分D的结构通式为:
5.根据权利要求1所述的在基材表面制备防水防油型陶瓷涂料的方法，其特征在于:所述的催化剂是浓度0.lmol/L^lmol/L的盐酸、硫酸、硝酸或醋酸。
6.根据权利要求1所述的在基材表面制备防水防油型陶瓷涂料的方法，其特征在于:所述的基材为载玻片、硅片、铁片或铝片。
【文档编号】C08G77/24GK103773236SQ201410021393
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】詹晓力, 唐永强, 张庆华, 陈丰秋 申请人:浙江大学