本发明涉及一种功能材料制备领域，更具体的说是一种航空材料表面环保疏水涂层的可控制备方法。
二、
背景技术：
航空飞行器主要在大气环境中飞行，当在对流层遇到水汽，容易在暴露在外的航空材料表面凝结结冰，特别是尾翼结冰将会显著地破坏飞行器的空气动力学性能，尾翼结冰使得飞行器的翼阻增加、升阻比降低，从而导致飞行器的空气动力学稳定性能下降，严重时会导致飞行器发生机械抖动，从而对飞行器的安全产生严重威胁，因此，发展航空材料表面疏水涂层具有重要意义。
目前，国内外的科研人员已通过模板法、刻蚀法、溶胶-凝胶法等，制备出了多种疏水涂层，并报道了其制备方法。然而，由于基体材料与涂层工艺的不同，涂层效果差别极大，尤其是针对航空材料的疏水涂层报道相对较少。尽管现有疏水涂层的制备方法有一些优点，也有诸多亟待改进的地方，如有的方法采用了对环境有害的成分，有的制备工艺复杂导致成本较高，有的制备涂层疏水效果不佳或与基体结合力不好，特别是制备方法的可控性较差，因此，很少得到推广应用。
三、
技术实现要素：
本发明的目的就是要克服现有技术的不足，保证涂层中不含对环境有害的成分，简化制备工艺，降低成本，提高涂层疏水效果以及与基体结合力，提供一种航空材料表面环保疏水涂层的可控制备方法。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种航空材料表面环保疏水涂层的可控制备方法，按照如下步骤进行：
1)前处理：航空材料基材先用0.1-0.2mol/l的盐酸溶液清洗2-5min，再用去离子水冲洗，然后用0.1-0.2mol/l的氢氧化钠溶液清洗2-10min，水洗至中性后用丙酮冲洗，干燥；
2)表面涂层：将环氧树脂溶解在稀释剂中，喷涂在前处理后的基材上至厚度为5-60μm，等待20-30min得到粘接层；然后将疏水颗粒和环氧树脂按质量比0.5-3:1用机械搅拌混合均匀，再加入固化剂混合，最后加入稀释剂配制成喷涂溶液，喷涂在粘接层上至厚度为50-1000μm，室温条件下干燥；
3)刻蚀：将涂层后材料置于40-60vol％乙酸溶液中，刻蚀1-10min，水洗至中性，在30-80℃下干燥20-40min；
4)表面修饰：将刻蚀后材料置于0.5-5wt％硬脂酸无水乙醇溶液中，修饰5-60min，在20-70℃下干燥10-30min，待无水乙醇完全挥发后即得疏水涂层。
其中，所述的稀释剂是丙酮或乙酸乙酯中的一种；
所述的航空材料基材是航空铝材7075；
所述的环氧树脂是e51型环氧树脂，固化剂是w93型胺类固化剂；
所述的喷涂压力为0.5-0.65mpa；
所述的环氧树脂和稀释剂的质量比为1:6-10；
所述的环氧树脂和固化剂的质量比为10:2-5；
所述的疏水颗粒为硬脂酸锌、硬脂酸镁或二氧化硅中的一种，粒径为0.1-2μm。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1.本发明的制备方法可控性好，不需要昂贵设备、成本低，也不需要复杂的化学处理，工艺简单，适合大规模工业化生产。
2.本发明的制备方法安全、环保，不使用对环境有害的原料，不会造成对环境的破坏。
3.与航空飞行器传统加热除冰装置相比，本发明的疏水涂层能够有效地减少飞机的重量，节约能源。
4.本发明的疏水涂层的疏水效果以及与航空基材的结合力更好。
四、具体实施例
实施例1
将航空铝材7075用0.1mol/l的盐酸溶液清洗5min，再用去离子水冲洗，然后用0.12mol/l的氢氧化钠溶液清洗2min，水洗至中性后用丙酮冲洗，干燥；然后将3ge51环氧树脂用24g丙酮溶液溶解后在0.5mpa压力下喷涂在航空铝材7075上至厚度为12μm，等待20min得到粘接层。然后将10g粒径为0.5μm的硬脂酸锌粉体与5ge51环氧树脂用机械搅拌混合均匀后加入1.5gw93固化剂，再加入40g丙酮混合均匀后喷涂在粘接层上至厚度为800-900μm，所得涂层样品在室温条件下干燥，干燥后将涂层在50vol％的乙酸水溶液中刻蚀5min，再用去离子水清洗直至中性，在60℃下干燥30min；然后在2％的硬脂酸无水乙醇溶液中修饰30min，在50℃下干燥20min即得疏水涂层。
实施例2
将航空铝材7075先用0.2mol/l的盐酸溶液清洗2min，再用去离子水冲洗，然后用0.1mol/l的氢氧化钠溶液清洗8min，水洗至中性后用丙酮冲洗，干燥；将3ge51环氧树脂用30g丙酮溶液溶解后在0.6mpa压力下喷涂在航空铝材7075上至厚度为45μm，等待30min得到粘接层。然后将15g粒径为1μm硬脂酸镁粉体与5ge51环氧树脂用机械搅拌混合均匀后加入2gw93固化剂，再加入40g丙酮混合均匀后喷涂在粘接层上至厚度为300-400μm，所得涂层样品在室温条件下干燥，干燥后涂层在40vol％的乙酸溶液中刻蚀8min，再用去离子水清洗直至中性，在80℃下干燥20min；然后在1％的硬脂酸无水乙醇溶液修饰10min，在60℃下干燥15min即得疏水涂层。
将上述实施例1,2所得涂层经过成分检测与接触角测试实验，未发现有害环境的成分，同时得到该涂层接触角均在132°以上；经过100n压力往复摩擦30次以上，均未见涂层脱落或开裂现象，表明该疏水涂层环保、疏水效果好，与基体结合力强。