一种有机高分子聚合物超疏水涂料及其应用_2

文档序号:8354997阅读:来源:国知局
后的实物照片;
【具体实施方式】
[0026] 下面结合实施例及附图对本发明做进一步描述;
[0027] 其中,模板的制备,根据模板材料的不同,采取W下方法之一:
[002引方法一:平均粒径范围在40nm-600nm的二氧化娃纳米微球的制备
[0029] 根据专利CN101670274A利用S化bcr-Fink-Hohn合成法,室温(25°C )下向反应器 中依次加入无水己醇巧tOH)、氨水(N& ? &0)、去离子水化2〇),揽拌均匀,迅速加入正娃酸 己醋(TE0巧,反应她后,重复补加、反应她过程1-4次,将所得悬浊液转移至烧杯中,待溶 剂自然挥发完全,即得到平均粒径在40nm-600nm范围内的二氧化娃纳米微球,最终将其在 马弗炉中于200-800°C下烧结化-1化,缓慢降至室温待用;
[0030] 其中物料配比(质量比)为氨水(畑3 ? &0):无水己醇巧tOH):去离子水化0): 正娃酸己醋(TE0巧=1 ;0. 5-60 ;1-5 ;0. 2-10 ;
[003U 方法二:平均粒径范围在300nm-1000nm的聚丙締酷胺(PAM)纳米微球的制备
[0032] 根据专利CN102924856A,通过分散聚合法,75°C下向反应器中依次加入丙締酷胺 (AM)、聚己締化咯烧酬(PVP)、去离子水化2〇)、无水己醇巧tOH),揽拌均匀后加入引发剂, 控制转速恒定,反应过程始终在惰性气体保护下进行,化后停止反应,将所得乳浊液移至烧 杯中,待溶剂自然挥发完全,即得到平均粒径在300nm-1000nm的聚丙締酷胺(PAM)纳米微 球;
[003引其中物料配比(质量比)为丙締酷胺(AM):聚己締化咯烧酬(PVP);去离子水 化20):无水己醇巧tOH);引发剂=1 ;0. 1-1 ;0. 001-0. 1 ;5-10 ;1-5 ;
[0034] 方法二中引发剂为偶氮二异了膳(AIBN)、偶氮二异庚膳、过氧化二苯甲酯、过氧化 十二酷、过氧化二碳酸二异丙醋或过氧化苯甲酸特了醋,其中加入的引发剂量为单体质量 的 0. 1%~10% ;
[003引方法S ;平均粒径范围在300nm-1000皿的聚甲基丙締酸甲醋(PMMA)纳米微球的 制备
[0036] 通过乳液聚合法,65°C下向反应器中依次加入甲基丙締酸甲醋(MMA)、碳酸氨钢 (NaHC〇3)、十二烷基横酸钢(SDS)、去离子水化2〇),揽拌均匀后加入引发剂过硫酸钟(KP巧, 控制转速恒定,反应过程始终在惰性气体保护下进行,化后停止反应,将所得乳浊液移至烧 杯中,待溶剂自然挥发完全,即得到平均粒径在300nm-1000nm的聚甲基丙締酸甲醋(PMMA) 纳米微球;
[0037] 其中物料配比(质量比)为甲基丙締酸甲醋(MMA);碳酸氨钢(NaHC〇3):十二烧 基横酸钢(SDS);去离子水化2〇):过硫酸钟化P巧二1 001-0.01 0005-0. 005 ;1-2〇 ; 0. 001-0. 01 ;
[0038] 实施例一;
[0039] (1)超疏水涂料的制备
[0040] 聚二己締基苯(PDVB)微纳复合多面体的制备;配制20.0 mL二己締基苯值VB)与 引发剂〇.2g偶氮二异了膳(AIBN)的混合溶液,取根据方法一制备的40nm二氧化娃纳米微 球1. Og放入反应器中,负压下将上述混合液注入反应器中并将模板浸没比,然后将反应器 密封并放入恒温箱中,60°C预聚化,80°C聚合2化,待反应完成后将模板表面均聚物剥离, 置于氨氣酸(HF)中超声分散,去除模板,然后蒸馈水洗至中性,60°C真空干燥后得到固态 块状微纳复合多面体,将所得的块状微纳复合多面体充分研磨至粉末,该粉末粒径分布范 围为100nm-5000nm,即得到微观微纳复合多面体,将其中0. lOg加入到分散液丙酬10.0 g 中,其质量浓度百分数为1. 〇%,即制备得超疏水涂料;
[0041] (2)超疏水涂料的应用,即超疏水涂层的构筑
[0042] 本发明中超疏水涂层的构筑包括内涂层与外涂层,本实例中内涂层为购置的聚氨 醋粘合剂(W下步骤及实施案例聚氨醋粘合剂同),将内涂层均匀涂抹覆盖于玻璃基底上, 待胶黏剂100°c固化5min后将步骤1)超疏水涂料喷涂于内涂层之上,待分散液挥发完全, 100°C固化5min,构建超疏水涂层;
[00创 附图1为该超疏水涂料的沈M照片师I公司NanoSEM 450),即为该实施例所制备 的超疏水涂料微观结构,在微米结构的块状材料上包含许许多多纳米级的孔洞,由两者构 成复合结构涂覆于物体表面达到超疏水效果;
[0044] 附图2为室温(25°C)下水滴(经次甲基藍染色)在此超疏水涂层上的光学照片, 水滴仍保持球形,表明该表面具有较大的接触角及较强的疏水性能,其左上角插图为该涂 层的静态接触角测试照片,所用测试仪器为KRij化公司生产的DSA30接触角测试仪,在室 温(25°C )下选用纯水(成都超纯科技有限公司的UPR-11-10T纯水机制备)测试试样最大 静态接触角为166.0°,滚动角小于5° (W下步骤及实施例中所述接触角测试条件及测试 仪器同);
[0045] 将此涂覆超疏水涂层的载玻片(右)进行泥浆污染实验,该实验在室温下进行,涂 覆面积约占载玻片面积的2/3,约为15cm 2,泥浆浸没面积约占载玻片面积的1/2,与未涂覆 超疏水涂层的载玻片(左)对比,多次循环实验中泥浆不粘附在已涂覆超疏水涂料的载玻 片上;效果如附图3所示;
[0046] 在水泥基底上通过内涂层聚氨醋与外涂层构筑超疏水涂层,经泥浆污染测试,该 实验在室温(25°C )下进行,所用水泥基底正面约为400cm2 (长20cm,宽20cm),涂覆面积约 为200cm2 (左),测试过程中发现泥浆不粘附在已涂覆超疏水涂料的水泥基底上,该涂层具 有优良的"自清洁"能力(泥浆冲刷后效果见附图4);
[0047] 实施例二;
[0048] (1)超疏水涂料的制备
[0049] 聚二己締基苯(PDVB)微纳复合多面体的制备;配制20.0 mL二己締基苯值VB)与 引发剂0. 2g偶氮二异了膳(AIBN)的混合溶液,取方法二所制备的300nm聚丙締酷胺(PAM) 纳米微球1. Og放入反应器中,负压下将上述混合液注入反应器中并将模板浸没比,然后将 反应器密封并放入恒温箱中,60°C预聚化,80°C聚合2化,待反应完成后将模板表面均聚物 剥离,置于蒸馈水中浸泡12h,去除聚丙締酷胺(PAM)模板,60°C真空干燥后得到固态块状 微纳复合多面体,将所得的块状微纳复合多面体充分研磨至粉末,即得到微观微纳复合多 面体,将其0.22g加入到分散液己醇10.0 g中,其质量浓度百分数为2. 2%,即制备得超疏水 涂料;
[0050] (2)超疏水涂层的应用,即超疏水涂层的构筑
[0化1] 本实例中内涂层为主要成分为所购置的了苯橡胶粘合剂(W下步骤及实施例所 用了苯橡胶同),将内涂层均匀涂抹于玻璃基底上,待其室温(25°C)固化lOmin后将步骤 1)中的超疏水涂料喷涂于内涂层之上构建超疏水涂层;
[0化2] 经测试,该试样最大静态接触角为156. 2° ;
[0化3] 泥浆污染实验效果同实施例1 ;
[0054] 实施例=:
[0化5] (1)超疏水涂料的制备
[0056] 聚二己締基苯(PDVB)微纳复合多面体的制备;配制20.0 mL二己締基苯值VB)与 引发剂0. 2g偶氮二异了膳(AIBN)的混合溶液,取方法S所制500皿聚甲基丙締酸甲醋 (PMMA)纳米微球l.Og放入带反应器中,负压下将上述混合液注入反应器中并将模板浸没 比,然后将反应器密封并放入恒温箱中,60°C预聚化,80°C聚合2化,待反应完成后将模板 表面均聚物剥离,置于己酸己醋中浸泡1化去除聚甲基丙締酸甲醋(PMMA)模板,60°C真空 干燥后得到固态块状微纳复合多面体,将所得的块状微纳复合多面体充分研磨至粉末,即 得到微观微纳复合多面体,将其0. 16g加入到分散液丙酬10.0 g中,其质量浓度百分
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