采用浸入-自组装制备超疏水改性SiO<SUB>2</SUB>-聚氨酯复合涂层的方法

摘要

本发明公开了一种采用浸入－自组装制备超疏水改性SiO₂－聚氨酯复合涂层的方法，该方法通过在SiO₂表面利用硅烷偶联剂进行修饰后，使其带有活性基团(－NH₂)，制得改性SiO₂－二甲苯液；然后在基体上制备一层阿罗丁膜后，刷制一层聚氨酯涂层；最后浸入到改性SiO₂－二甲苯液中制得具有超疏水性能的改性SiO₂－聚氨酯复合涂层。制得的超疏水改性SiO₂－聚氨酯复合涂层表面的接触角为131°～156°、滚动角为2°～15°。采用本发明方法制备的超疏水涂层可有效地防止金属表面免受被灰尘、杂质的污染，实现自清洁，同时又可以很好的保护基体不易受到腐蚀。

主权项

1.一种采用浸入-自组装制备超疏水改性SiO₂-聚氨酯复合涂层的方法，其特征在于有如下步骤：第一步：配制改性SiO₂-二甲苯液将3～4g粒径约7nm的SiO₂加入到200～300ml的20g/L的硅烷偶联剂-二甲苯液中进行水解缩合，使SiO₂表面将带有氨基；然后将带有氨基的SiO₂经离心-干燥-研磨后制得粒径为100～200nm粉材；然后将100～200nm粉材溶于二甲苯中配成浓度为0.01～0.03g/ml的改性SiO₂-二甲苯液；离心条件：8000～9000r/min；干燥条件：选取ZK35真空干燥箱，在60～85℃中干燥30～50h；第二步：配制聚氨酯涂层材料将Ts96-11氟聚氨酯清漆组分一与组分二按质量比4～6∶1.5称取，混合搅拌15～30min，待用；第三步：在基体上制备超疏水涂层(A)采用化学镀工艺在基体表面制1～2μm阿罗丁膜；化学镀条件：基体的前处理有除油→第一水洗→第一出光→第二水洗→碱洗→第三水洗→第二出光→第四水洗→阿罗丁液处理；所述除油温度为55～75℃，除油时间为1～2min；所述第一出光温度20～30℃，第一出光时间为10～20S；所述碱洗温度为55～75℃，碱洗时间为2～3min；所述第二出光温度20～30℃，第二出光时间为30～40S；所述阿罗丁液处理温度为20～30℃，处理时间为2～3min；除油液的配制：Na₃PO₄·12H₂O    30～50g/L              Na₂CO₃           10～20g/L              NaOH             5～10g/L出光液的配制：H₂SO₄            680～750g/L              NaNO₃            50～100g/L              HCl              4～10g/L碱洗液的配制：NaOH             10～15g/L(B)采用刷涂工艺，将第二步中配制好的聚氨酯涂料在经(A)步骤处理后的基体上，刷制得到150～200μm厚的聚氨酯涂层；(C)将经(B)步骤处理后的基体浸入第一步骤中制得的改性SiO₂-二甲苯液中进行10～16h的自组装化学反应；自组装化学反应后在60～85℃中干燥5～7h制得具有超疏水性能的改性SiO₂-聚氨酯复合涂层；所述自组装化学反应过程为：