一种草莓型结构的无机/有机含氟微球及其制备方法与应用

摘要

本发明属于超双疏材料领域，公开了一种草莓型结构的无机/有机含氟微球及其制备方法与应用。本发明首先将含氨基的硅烷偶联剂改性无机微球，制得表面含有氨基的无机微球；再将改性后的无机微球通过乳液聚合制备草莓型结构的复合微球；最后由草莓型结构的复合微球和含氟化合物F在催化剂E的作用下制备得到草莓型结构的无机/有机含氟微球。本发明所制备的含氟微球具有双重粗糙结构，表面含有环氧基团又有含氟链段满足了构建超双疏的两个必要条件且可直接实现绝大部分基材表面的超疏水/疏油性能，同时含氟微球具有良好的亲水性，可避免使用对环境有害的有机溶剂；而且所得超双疏表面具有很好的耐擦洗和耐腐蚀性。

主权项

一种草莓型结构的无机/有机含氟微球，其特征在于：由草莓型结构的复合微球和含氟化合物F在催化剂E的作用下制备得到；该含氟微球是利用复合微球表面的环氧基团与含氟化合物的活性官能团反应，将含氟化合物接枝到复合微球表面制备而成；所述的草莓型结构的复合微球，是通过乳液聚合得到的，通过引发剂C和大分子单体D的作用，先后加入含环氧基团的双键单体A和亲水单体B在改性后的无机微球表面发生聚合，从而得到表面有乳胶粒的核壳结构微球，即草莓型结构的复合微球；所述改性后的无机微球采用含氨基的硅烷偶联剂改性带羟基的无机微球制备得到；所述的含有环氧基团的双键单体A为末端为环氧基团的单体，其结构式如式(Ⅰ)所示：式中，R₁为氢原子或甲基；R₃为CH₂或O；n＝0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10；y＝0,1；X为环氧基团；所述的亲水单体B，其结构式如式(Ⅱ)所示：式中，R₁为氢原子或甲基；R₂为氢原子、CH₃或C₆H₅；m＝2,3,4,5,6,7,8,9,10；所述的引发剂C为过硫酸钾，过硫酸铵和2,2′‑偶氮二(2‑脒基丙烷)二盐酸盐中的一种以上；所述的大分子单体D为聚乙二醇甲基丙烯酸酯；所述的含氟化合物F为3‑全氟辛基丙醇，1H,1H,2H,2H‑全氟十二烷硫醇，3‑全氟己基丙醇，全氟辛基乙醇，全氟叔丁醇，全氟‑2,5‑二甲基‑3,6‑二氧杂壬酸，十一氟己酸，全氟辛酸，全氟丁酸，全氟庚酸，1H,1H,2H,2H‑全氟癸基硫醇，1H,1H,2H,2H‑全氟辛硫醇，1H,1H‑全氟辛基胺，4‑全氟辛基苯胺和全氟辛基磺酸胺中的一种以上；所述的催化剂E为三乙胺，二乙烯二胺，四丁基氟化铵，N,N‑二异丙基乙基胺和苄基三乙基氯化铵中的一种以上。