一种氧化硅超疏水薄膜的溶胶凝胶制备方法

摘要

本发明属于功能薄膜材料技术领域，具体公开了一种氧化硅超疏水薄膜的制备方法。该方法以烷基烷氧基硅烷RnSi(OR′)4-n与甲基三烷氧基硅烷CH3Si(OR)3(或正硅酸酯Si(OR′)4)混合物为前体，利用酸、碱两步法水解聚合得到溶胶，过程中添加较多溶剂阻止过早凝胶产生，在溶胶充分老化以后，加入一定量的水调节溶胶骨架和溶剂的相分离程度，使得由此溶胶制备的薄膜在干燥后表面呈现一定粗糙度，对水的静态接触角大于150°，同时滚动角小于10°。此溶胶完全兼容浸渍提拉镀膜、旋转涂膜、喷雾涂敷、刷涂等常规制备薄膜的方法，适合大面积施工，在表面自清洁、防水、防雾、防结霜、防雪、高压输变电防闪络、抗腐蚀、MEMS器件防黏附等领域具有广阔的应用前景和实用价值。

主权项

一种氧化硅超疏水薄膜的制备方法，其特征在于具体步骤如下：a)带疏水基团的氧化硅溶胶的制备1)将具有疏水性的烷基烷氧基硅烷RnSi(OR’)4‑n与甲基三烷氧基硅烷CH3Si(OR’)3或正硅酸酯Si(OR’)4混合后溶于溶剂中；其中，R是丙基、丁基、异丁基或长链烷基，R’是甲基或乙基，n＝1或2；2)加入少量酸性催化剂和水，使硅氧烷前体在10～80℃下水解0.1～5小时，形成水解预聚合体；3)加入碱性催化剂，使水解预聚合体聚合反应0.5～48小时，得到带疏水基团的氧化硅溶胶；b)超疏水薄膜的制备1)将0.1‑0.5重量份的水加入到1重量份的带疏水基团的氧化硅溶胶中，搅拌；2)将上述氧化硅溶胶通过浸渍提拉镀膜、旋转涂膜、喷雾涂敷或刷涂方法涂覆于基底上，挥发后，得到超疏水的薄膜； 其中，所述的烷基烷氧基硅烷RnSi(OR’)4‑n与甲基三烷氧基硅烷CH3Si(OR’)3或正硅酸酯Si(OR’)4的摩尔比为1∶1～5。