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本发明属于粉末涂料领域,涉及一种疏水粉体及其制备方法。

背景技术

超疏水材料因为具有强大的防污、防腐蚀、防结冰和防污闪能力,现在被广泛的应用于船舶涂料、绝缘子涂层。而这种性能依托于表面较低的表面能以及微纳米结构,最简单方式则是通过超疏水粉体直接构造超疏水表面,亦或通过表面改性处理得到超疏水表面。

专利CN111777736A公开了一种超疏水粉体材料的制备方法,由以下方法制得:首先,将反应物异氰酸酯和羟基硅油加入四氢呋喃溶剂中,加热搅拌,同时加入具有惰性气体气氛的反应器中,冷凝回流;充分混合后停止加热,待体系温度冷却后,缓慢加入扩链剂与催化剂混合的四氢呋喃溶液,持续在惰性气体气氛中搅拌反应;反应结束后,将反应产物倒入析出相中,抽滤分离,将分离物干燥后研磨,获得超疏水粉体材料。这种制备超疏水粉体的方法在原材料基础上添加了硅油、呋喃等等有毒有害物质,且在制备过程中还需要添加惰性气体保护,对于生产环境具有比较大的危害,且原材料成本相对较高,限制了其大规模的生产和使用。

对此,如何提供一种疏水性能优异,且制备方法简单、成本低廉的疏水粉体是需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种疏水性能优异的疏水粉体及其制备方法。本发明通过将纳米颗粒在超声作用下分散于疏水树脂溶液中,使疏水树脂对纳米颗粒进行改性处理,制得疏水性能优异的超疏水粉体。所述制备方法所需要的能源消耗低,无毒无害,无生物毒性,在工业、民用生活和医疗方面具有大规模应用的前景。由该方法得到的超疏水粉体可以满足各种对于超疏水方面需求的各个领域。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

第一方面,本发明提供了一种疏水粉体,所述疏水粉体包括疏水层包覆的纳米颗粒,所述疏水层由疏水树脂和固化剂组成,所述疏水树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、酚醛胺环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚树脂或丙烯酸树脂中任意一种或至少两种的组合。

作为本发明的优选方案,所述纳米颗粒的粒径<1μm。

作为本发明的优选方案,所述疏水层包覆的纳米颗粒的粒径在20nm-100nm。

作为本发明的优选方案,所述固化剂包括脂肪族多元胺类固化剂、芳香族多元胺类固化剂、多元硫醇类固化剂、脂环族多元胺类固化剂或分子量在700-800之间的聚酰胺类固化剂中任意一种或至少两种的组合。

作为本发明的优选方案,所述疏水树脂和固化剂的质量比为(1-4):1。

第二方面,本发明提供了前述疏水粉体的制备方法,所述制备方法包括:

(1)将疏水树脂、固化剂和溶剂混合均匀后,加入纳米颗粒,得到混合溶液A;

(2)对混合溶液A依次进行超声分散、制粉,得到疏水粉体。

作为本发明的优选方案,步骤(1)中将疏水树脂、固化剂和溶剂混合均匀具体包括:将疏水树脂和固化剂混合均匀,并搅拌10min-30min后与溶剂混合均匀。

作为本发明的优选方案,步骤(1)中所述溶剂包括乙醇、醋酸丁酯、丙酮、甲苯、二甲苯或三氯甲烷中任意一种或至少两种的组合。

作为本发明的优选方案,步骤(1)中所述溶剂的用量为每100mL溶剂中添加疏水树脂和固化剂共2g-30g。

作为本发明的优选方案,步骤(1)中所述纳米颗粒与疏水树脂和固化剂总体的质量比为1:(0.2-3)。

作为本发明的优选方案,步骤(2)中所述超声分散的超声频率>20KHz,超声功率100W-400W,超声间隔为5s-30s,每次超声持续时间为3s-10s,超声分散的总时间为0.1h-1h。

作为本发明的优选方案,步骤(2)中所述制粉为制备粒径<100μm的粉体。

作为本发明的优选方案,步骤(2)中所述制粉过程包括:将经过超声分散的混合溶液A进行喷雾和干燥,得到疏水粉体。

作为本发明的优选方案,所述干燥的干燥方式包括烘干和/或自然干燥。

作为本发明的优选方案,所述烘干的温度为45℃-120℃,烘干时间为1h-2h。

作为本发明的优选方案,所述自然干燥的干燥温度为20℃-45℃,干燥时间>24h。

作为本发明的优选方案,步骤(2)中所述制粉过程包括:将经过超声分散的混合溶液A进行干燥、破碎和筛分,得到疏水粉体。

作为本发明的优选方案,所述干燥的干燥方式包括烘干和/或自然干燥。

作为本发明的优选方案,所述烘干的温度为45℃-120℃,烘干时间为1h-2h。

作为本发明的优选方案,所述自然干燥的干燥温度为20℃-45℃,干燥时间>24h。

作为本发明的优选方案,所述破碎包括机械破碎。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明通过采用疏水树脂对常规纳米颗粒进行超疏水改性处理制得超疏水粉体,将制得的超疏水粉体制成涂料后可以使待处理材料获得超疏水特性,使接触角为150°-163°。

同时,本发明降低了生产超疏水粉体所需要的能源消耗,采用成本低廉且易大规模生产的疏水树脂作为原料,制备过程中无需添加其他物质,无毒无害,无生物毒性。

本发明制得的超疏水粉体可以应用于潮湿环境下,长时间潮湿环境条件下金属材料的防腐蚀以及材料的防污。

附图说明

图1为本发明实施例1中将涂料喷涂于玻璃表面的宏观照片以及液滴接触角的图片;

图2为本发明实施例1中将涂料喷涂于玻璃表面的疏水粉体的场发射扫面电镜图;

图3为本发明实施例1制备的疏水粉体喷涂于泡沫铜表面得到的场发射扫面电镜图片以及实物图片;

图4为本发明实施例1制备的疏水粉体喷涂于滤纸表面得到的场发射扫面电镜图片以及实物图片;

图5为本发明实施例1制备的疏水粉体喷涂于砂纸表面得到的场发射扫面电镜图片以及实物图片;

图6为本发明实施例1制备的疏水粉体喷涂于钢片表面得到的场发射扫面电镜图片以及实物图片;

图7为本发明实施例1制备的超疏水粉体喷涂于玻璃表面,对于表面防污特性以及自清洁的应用图片;

图8为本发明实施例1制备的超疏水粉体喷涂于钢片表面于未喷涂钢片在自然环境下放置6个月的时间对比图;

图9为本发明实施例1制备的超疏水粉体喷涂于钢片表面于未喷涂钢片在自然环境下放置6个月的表面液滴接触行为对比图。

具体实施方式

为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明保护范围以权利要求书为准。

本发明具体实施方式部分提供了一种疏水粉体,所述疏水粉体包括疏水层包覆的纳米颗粒,所述疏水层由疏水树脂和固化剂组成,所述疏水树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、酚醛胺环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚树脂或丙烯酸树脂中任意一种或至少两种的组合。

本发明所述的疏水粉体,制备工艺简单,在制备过程中无需再添加其他改性剂,生产成本较低。

作为本发明的优选方案,所述纳米颗粒的粒径<1μm,例如0.8μm、0.6μm、0.4μm、0.2μm或0.1μm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明的优选方案,所述疏水层包覆的纳米颗粒的粒径在20nm-100nm,例如20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明对纳米颗粒的种类并无限制,其示例性的可包括纳米氧化硅、纳米氧化锌或纳米二氧化钛等。本发明中,纳米颗粒的尺寸越小,制得的疏水粉体的颗粒粒径越小,疏水性能越好。

作为本发明的优选方案,所述固化剂包括脂肪族多元胺类固化剂、芳香族多元胺类固化剂、多元硫醇类固化剂、脂环族多元胺类固化剂或分子量在700-800之间的聚酰胺类固化剂中任意一种或至少两种的组合。

本发明中,所述脂肪族多元胺类固化剂示例性的可包括乙二胺、二亚乙基三胺、己二胺或间苯二甲胺中任意一种或至少两种的组合,但并不仅限于此;芳香族多元胺类固化剂示例性的可包括4,4′-二氨基二苯甲烷和/或间苯二胺,但并不仅限于此;多元硫醇类固化剂示例性的可包括季戊四醇四-3-巯基丙酸酯等,但并不仅限于此;脂环族多元胺类固化剂示例性的可包括:1.3-环己二甲胺和/或二氨基二苯甲烷等但并不仅限于此。

作为本发明的优选方案,所述疏水树脂和固化剂的质量比为(1-4):1,例如1:1、2:1、3:1或4:1等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明具体实施例部分还提供了前述疏水粉体的制备方法,所述制备方法包括:

(1)将疏水树脂、固化剂和溶剂混合均匀后,加入纳米颗粒,得到混合溶液A;

(2)对混合溶液A依次进行超声分散、制粉,得到疏水粉体。

本发明所述方法需要将纳米颗粒的分散液加入疏水树脂、固化剂和溶剂的混合液中以保证纳米颗粒可以被疏水树脂和固化剂完全包覆,若现将纳米颗粒和疏水树脂混合,或将疏水树脂加入纳米颗粒的分散液中,无法保证纳米颗粒被树脂均匀包裹,进而在摩擦后会导致疏水粉体制得的疏水涂层的疏水性能降低。

作为本发明的优选方案,步骤(1)中将疏水树脂、固化剂和溶剂混合均匀具体包括:将疏水树脂和固化剂混合均匀,并搅拌10min-30min后与溶剂混合均匀。具体的,与溶剂混合制疏水树脂和固化剂完全溶解,溶液变为澄清状态。其中,搅拌时间可为10min、15min、20min、25min或30min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明的优选方案,步骤(1)中所述溶剂包括乙醇、醋酸丁酯、丙酮、甲苯、二甲苯或三氯甲烷中任意一种或至少两种的组合。

作为本发明的优选方案,步骤(1)中所述溶剂的用量为每100mL溶剂中添加疏水树脂和固化剂共2g-30g。

作为本发明的优选方案,步骤(1)中所述纳米颗粒与疏水树脂和固化剂总体的质量比为1:(0.2-3),例如1:0.2、1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

纳米颗粒与疏水树脂和固化剂总体的质量比是指纳米颗粒的质量与疏水树脂和固化剂总质量的比。

本发明中,当疏水树脂用量过少时,疏水树脂无法充分包裹纳米颗粒,会会暴露出纳米颗粒的极性基团,而这些基团往往是亲水的,会导致表面从超疏水状态向超亲水表面转变。

作为本发明的优选方案,步骤(2)中所述超声分散的参数为超声频率>20KHz,例如25KHz、30KHz、35KHz、40KHz、45KHz或50KHz等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用;超声功率100W-400W,例如100W、200W、300W或400W等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用;超声间隔为5s-30s,例如5s、10s、15s、20s、25s或30s等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用;每次超声持续时间为3s-10s,例如3s、5s、7s或10s等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用;超声分散的总时间为0.1h-1h,例如0.1h、0.3h、0.5h、0.7h或1h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明的优选方案,步骤(2)中所述制粉为制备粒径<100μm的粉体。

作为本发明的优选方案,步骤(2)中所述制粉过程包括:将经过超声分散的混合溶液A进行喷雾和干燥,得到疏水粉体。

本发明中,将混合溶液A在经过超声分散后进一步进行喷涂,可以使制得的疏水粉体的整理粒径更小,疏水效果更好。

作为本发明的优选方案,所述干燥的干燥方式包括烘干和/或自然干燥。

作为本发明的优选方案,所述烘干的温度为45℃-120℃,例如45℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃或120℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。烘干时间为1h-2h,例如1h、1.3h、1.5h、1.7h或2h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明的优选方案,所述自然干燥的干燥温度为20℃-45℃,例如20℃、25℃、30℃、35℃、40℃或45℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。干燥时间>24h,例如26h、30h、35h、40h、44h、48h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明的优选方案,步骤(2)中所述制粉过程包括:将经过超声分散的混合溶液A进行干燥、破碎和筛分,得到疏水粉体。

作为本发明的优选方案,所述干燥的干燥方式包括烘干和/或自然干燥。

作为本发明的优选方案,所述烘干的温度为45℃-120℃,例如45℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃或120℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用;烘干时间为1h-2h,例如1h、1.3h、1.5h、1.7h或2h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明的优选方案,所述自然干燥的干燥温度为20℃-45℃,例如20℃、25℃、30℃、35℃、40℃或45℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。干燥时间>24h,例如26h、30h、35h、40h、44h、48h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明的优选方案,所述破碎包括机械破碎。

以下为本发明典型但非限制性实施例:

实施例1:

本实施例提供了一种疏水粉体及其制备方法,所述制备方法如下:

(1)将双酚A型环氧树脂E51与固化剂己二胺按质量比2:1均匀混合并搅拌20min后溶于100mL乙醇中,待双酚A型环氧树脂与固化剂完全溶解至溶液变为澄清后,加入纳米二氧化硅颗粒(其粒径<1μm)得到混合溶液,其中纳米二氧化硅颗粒与双酚A型环氧树脂和固化剂己二胺总体的质量比为1:1;

(2)对混合溶液进行超声分散1h,超声分散的频率大于20KHz,功率大于100w,超声间隔为5s,持续时间为3s,总时长为10min,将超声分散后的溶液通过喷枪进行喷涂,待溶液自然挥发后,留下树脂包覆的纳米颗粒,然后在80℃下烘干2h,得到疏水粉体,所得疏水粉体中包括小颗粒以及小颗粒聚集成的大颗粒,小颗粒粒径大小为40-80nm之间,聚合的大粉体颗粒粒径为10μm-40μm之间。

将制得的疏水粉体溶于溶剂中分散制得涂料喷涂于玻璃表面,如图1所示,可以看出可以看出表面液滴的接触角大于150°,实测滚动角为3°,说明表面已被改性为超疏水表面;喷涂于玻璃表面的疏水粉体的场发射扫面电镜图如图2所示,可以看出表面具有一定的粗糙结构,能够很好的截留空气,能够支撑液滴的表面而不会因为毛细力使得液滴铺展,同时也减少了表面对于液滴的作用力面积。

将制得的疏水粉体溶于溶剂中分散制得涂料喷涂于泡沫铜表面,得到的场发射扫面电镜图片以及实物图片如图3所示。将制得的疏水粉体溶于溶剂中分散制得涂料喷涂于滤纸表面,得到的场发射扫面电镜图片以及实物图片如图4所示。将制得的疏水粉体溶于溶剂中分散制得涂料喷涂于砂纸表面,得到的场发射扫面电镜图片以及实物图片如图5所示。将制得的疏水粉体溶于溶剂中分散制得涂料喷涂于钢片表面,得到的场发射扫面电镜图片以及实物图片如图6所示。

将制得的疏水粉体溶于溶剂中分散制得涂料喷涂于玻璃表面,对于表面防污特性以及自清洁的应用图片,如图7所示。

综合各种喷涂表面的疏水性能可以看出,这种超疏水表面具有良好的自清洁和防污特性,同时对于不同基底都有良好的适应性,具有广阔的应用前景。

实施例2:

本实施例提供了一种疏水粉体及其制备方法,所述制备方法如下:

(1)将双酚A型环氧树脂与固化剂间苯二甲胺按质量比1:1均匀混合并搅拌15min后溶于100mL乙醇中,待双酚A型环氧树脂与固化剂完全溶解至溶液变为澄清后,加入纳米氧化锌颗粒(其粒径<1μm)得到混合溶液,其中纳米氧化锌颗粒与双酚A型环氧树脂和固化剂间苯二甲胺总的质量比为1:0.8;

(2)对混合溶液进行超声分散0.5h,超声频率大于20KHz,功率200w,超声间隔为10s,持续时间为5s,总时长为15min,将超声分散后的溶液通过喷枪进行喷涂,待溶液自然挥发后,留下树脂包覆的纳米颗粒,然后在110℃下烘干1h,得到超疏水粉体,所得疏水粉体中包括小颗粒以及小颗粒聚集成的大颗粒,小颗粒粒径大小为20-60nm之间,聚合的大粉体颗粒粒径为10μm-20μm之间。

实施例3:

本实施例提供了一种疏水粉体及其制备方法,所述制备方法如下:

(1)将双酚A型环氧树脂与固化剂间苯二甲胺按质量比1:1均匀混合并搅拌25min后溶于100mL乙醇中,待双酚A型环氧树脂与固化剂完全溶解至溶液变为澄清后,加入纳米二氧化钛颗粒(其粒径<1μm)得到混合溶液,其中纳米二氧化钛颗粒与双酚A型环氧树脂和固化剂间苯二甲胺的质量比为1:0.6;

(2)对混合溶液进行超声分散0.5h,超声频率大于20KHz,功率200w,超声间隔为10s,持续时间为5s,总时长为15min,将超声分散后的溶液在鼓风干燥箱中在100℃下烘干1.5h后得到块状物,然后进行破碎和筛分,得到超疏水粉体,所得疏水粉体中包括小颗粒以及小颗粒聚集成的大颗粒,小颗粒粒径大小为20-50m之间,聚合的大粉体颗粒粒径为1μm-20μm之间。

实施例4:

本实施例提供了一种疏水粉体及其制备方法,所述制备方法如下:

(1)将双酚S型环氧树脂与固化剂乙二胺按质量比3:1均匀混合并搅拌25min后溶于100mL丙酮中,待双酚S型环氧树脂与固化剂完全溶解至溶液变为澄清后,加入纳米二氧化硅颗粒(其粒径<1μm)得到混合溶液,其中纳米二氧化硅颗粒与双酚S型环氧树脂的质量比为1:2;

(2)对混合溶液进行超声分散0.5h,超声频率大于20KHz,功率100w,超声间隔为8s,持续时间为5s,总时长为12min,将超声分散后的溶液自然晾干后得到块状物,然后进行破碎和筛分,得到超疏水粉体,所得疏水粉体中包括小颗粒以及小颗粒聚集成的大颗粒,小颗粒粒径大小为20-40nm之间,聚合的大粉体颗粒粒径为10μm-20μm之间。

实施例5:

本实施例提供了一种疏水粉体及其制备方法,所述制备方法如下:

(1)将双酚F型环氧树脂与固化剂乙二胺按质量比3:1均匀混合并搅拌25min后溶于乙醇中,待双酚F型环氧树脂与固化剂完全溶解至溶液变为澄清后,加入纳米氧化锌颗粒(其粒径<1μm)得到混合溶液,其中纳米氧化锌颗粒与双酚F型环氧树脂和固化剂乙二胺总的质量比为1:1;

(2)对混合溶液进行超声分散0.5h,超声频率大于20KHz,功率200w,超声间隔为5s,持续时间为3s,总时长为10min,将超声分散后的溶液自然晾干后得到块状物,然后进行破碎和筛分,得到超疏水粉体,所得疏水粉体中包括小颗粒以及小颗粒聚集成的大颗粒,小颗粒粒径大小为20-40nm之间,聚合的大粉体颗粒粒径为10μm-20μm之间。

实施例6:

本实施例提供了一种疏水粉体及其制备方法,所述制备方法如下:

(1)将酚醛胺环氧树脂与T31固化剂按质量比3:1均匀混合并搅拌25min后溶于100mL醋酸丁酯中,待酚醛胺环氧树脂与固化剂完全溶解至溶液变为澄清后,加入纳米二氧化钛颗粒(其粒径<1μm)得到混合溶液,其中纳米二氧化钛颗粒与酚醛胺环氧树脂的质量比为1:0.25;

(2)对混合溶液进行超声分散0.5h,超声频率大于20KHz,功率100w,超声间隔为15s,持续时间为5s,总时长为15min,将超声分散后的溶液通过喷枪进行喷涂,待溶液自然挥发后,留下树脂包覆的纳米颗粒,然后在110℃下烘干1h,得到超疏水粉体,所得疏水粉体中包括小颗粒以及小颗粒聚集成的大颗粒,小颗粒粒径大小为20-40nm之间,聚合的大粉体颗粒粒径为10μm-20μm之间。

实施例7:

本实施例提供了一种疏水粉体及其制备方法,所述制备方法如下:

(1)将脂肪族缩水甘油醚树脂与固化剂T31按质量比4:1均匀混合并搅拌25min后溶于100mL甲苯中,待脂肪族缩水甘油醚树脂与固化剂完全溶解至溶液变为澄清后,加入纳米二氧化硅颗粒(其粒径<1μm)得到混合溶液,其中纳米二氧化硅颗粒与脂肪族缩水甘油醚树脂的质量比为1:0.5;

(2)对混合溶液进行超声分散0.5h,超声频率大于20KHz,功率100w,超声间隔为20s,持续时间为5s,总时长为15min,将超声分散后的溶液通过喷枪进行喷涂,待溶液自然挥发后,留下树脂包覆的纳米颗粒,然后在110℃下烘干1h,得到超疏水粉体,所得疏水粉体中包括小颗粒以及小颗粒聚集成的大颗粒,小颗粒粒径大小为30-80nm之间,聚合的大粉体颗粒粒径为1μm-30μm之间。

实施例8:

本实施例提供了一种疏水粉体及其制备方法,所述制备方法如下:

(1)将丙烯酸树脂与AP-101固化剂按质量比1:1均匀混合并搅拌25min后溶于100mL甲苯中,待丙烯酸树脂与固化剂完全溶解至溶液变为澄清后,加入纳米氧化锌颗粒(其粒径<1μm)得到混合溶液,其中纳米氧化锌颗粒与丙烯酸树脂和AP-101固化剂总的质量比为3:2;

(2)对混合溶液进行超声分散0.5h,超声频率大于20KHz,功率100w,超声间隔为10s,持续时间为5s,总时长为10min,将超声分散后的溶液通过喷枪进行喷涂,待溶液自然挥发后,留下树脂包覆的纳米颗粒,然后在110℃下烘干1h,得到超疏水粉体,所得疏水粉体中包括小颗粒以及小颗粒聚集成的大颗粒,小颗粒粒径大小为20-40nm之间,聚合的大粉体颗粒粒径为1μm-20μm之间。

实施例9:

本实施例提供了一种疏水粉体及其制备方法,所述制备方法如下:

(1)将氢化双酚A型环氧树脂与固化剂T31按质量比3:1均匀混合并搅拌25min后溶于100mL甲苯中,待氢化双酚A型环氧树脂与固化剂完全溶解至溶液变为澄清后,加入纳米氧化锌颗粒(其粒径<1μm)得到混合溶液,其中纳米氧化锌颗粒与氢化双酚A型环氧树脂和固化剂T31总的质量比为1:1;

(2)对混合溶液进行超声分散0.5h,超声频率大于20KHz,功率100w,超声间隔为10s,持续时间为5s,总时长为10min,将超声分散后的溶液通过喷枪进行喷涂,待溶液自然挥发后,留下树脂包覆的纳米颗粒,然后在110℃下烘干1h,得到超疏水粉体,所得疏水粉体中包括小颗粒以及小颗粒聚集成的大颗粒,小颗粒粒径大小为30-60nm之间,聚合的大粉体颗粒粒径为1μm-30μm之间。

将实施例1-9中的疏水粉体溶于溶剂中并分散制得涂料喷涂于需保护的钢片表面,液滴在喷涂疏水纳米颗粒后,表面呈现为超疏水状态,在经过一年时间的自然环境的条件下,未喷涂的钢片表面发生了腐蚀,而依靠环氧树脂的防腐特性和疏水特性,超疏水涂层修饰的钢片表面完全不会发生腐蚀,如图8和图9所示。

将实施例1-9中的疏水粉体溶于溶剂中并分散制得涂料喷涂于需保护的钢片表面,对其接触角进行检测,检测结果如表1所示。

表1:实施例1-9中的疏水粉体性能测试结果对比表

从表1可以看出,本发明所述的疏水树脂修饰的纳米颗粒均被改性为疏水颗粒,可以制备出结构稳定性能优异的超疏水表面,凭借超疏水的特性对于水的易去除,以及水溶剂对于大多数物质的吸附在防污,增强基底耐久性以及在医疗方面防微生物污染具有广阔的应用前景。

申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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06120116500294