【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及超疏水疏油材料領域，具體涉及一種超疏水疏油涂層的制備方法。
技術介紹
1、超疏水疏油涂層是指對水和油都具有高接觸角(ca>150°)和低滑動角(sa<10°)的表面，對水、油和其它有機液體具有很強的拒液性。超疏水疏油材料既可以排斥水滴，又可以排斥油滴，這為實際應用提供了一種高效的保護層，這些具有特殊浸潤性質的材料，由于其獨特的性能在防污損、防腐蝕、防結冰和自清潔等領域具有廣泛應用。對于這類材料的開發與使用將產生無法估量的生活和工業價值。
2、隨著工業的發展，污損和腐蝕是很多工業設備面臨的主要問題，這些問題對于設備的使用時間、性能和安全性都會產生負面影響。因此，在工業生產中必須采取有效措施來預防和減少污損和腐蝕對設備造成的影響，以保證設備長期穩定運行。因此推動超疏水疏油防護涂層的研發是實現生物污損預防和經濟損失減少的關鍵所在。
3、雖然超疏水疏油涂層性能優異、應用廣泛，但是超疏水疏油涂層的制備也相當復雜，構筑超疏水疏油涂層需要粗糙的表面結構與低表面能物質共同作用，而且用于制造超疏水疏油材料的現有方法存在一些局限性，包括復雜的反應條件，耗時和昂貴的步驟，并且不能適用于多種基材同時還限制了大規模生產，無法滿足工業化的需求。
4、因此，需要設計和實現一種既具有超疏水性能又具有超疏油性能的環保簡便、應用廣泛的超疏水疏油性涂層。
技術實現思路
1、為了克服現有技術存在的問題，本專利技術提供了一種具有多功能性的超疏水疏油涂層的綠色合成
2、為了實現上述目的，本專利技術所采用的技術方案是：
3、本專利技術第一方面提供了一種超疏水疏油涂層的制備方法，包括以下步驟：
4、將至少兩種具有不同表面能的納米粒子分散在醇溶液中，超聲分散，形成溶液a；再加入硅烷偶聯劑、正硅酸四乙酯和含氟有機硅烷進行反應，形成溶液b；將溶液b噴涂到基底上，固化，即得。
5、本專利技術多個組分之間的結合是通過界面間相互作用實現的，利用不同的納米粒子構造了具有凹槽和凸起的粗糙微納米表面結構，化學穩定性和熱穩定性好，對水和乙二醇的接觸角大于150°，達到完全排斥的效果，對正十六烷(27.1mn/m)的接觸角141°，涂層具有優異的耐污損和耐腐蝕性能，制備方法簡便環保，有利于工業化生產及應用。
6、本專利技術利用納米粒子形成粗糙表面結構，含氟有機硅烷作為低表面能的提供者，相互作用，從而形成具備超疏水和疏油性能的涂層。此外，本專利技術的超疏水疏油涂層不僅具有優異的化學和熱穩定性而且制備方法綠色無污染。
7、本專利技術對納米粒子的具體組成并不做特殊的限定，只要能夠形成粗糙表面結構即可；在本專利技術的一些優選實施例中，所述納米粒子包括二氧化硅、二氧化鈦、氧化銀、氧化鋯、氧化銅、氧化鋅、氧化鋁、碳納米管、石墨烯中的至少兩種。
8、優選地，采用超聲分散將納米粒子分散在醇溶液中，超聲分散的時間為30-60min。
9、優選地，所述溶劑為無水乙醇、水、丙酮、甲醇、異丙醇中的一種或幾種的混合溶液。
10、本專利技術對硅烷偶聯劑的具體組成并不做特殊的限定；在本專利技術的一些優選實施例中，所述硅烷偶聯劑包括3-氨基丙基三乙氧基硅烷(kh550)、γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(kh560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(kh570)和γ-巰丙三乙氧基硅烷(kh580)中的至少一種。
11、本專利技術對含氟有機硅烷的具體組成并不做特殊的限定，在本專利技術的一些優選實施例中，所述含氟有機硅烷為聚二甲基硅氧烷、1h,1h,2h,2h-全氟辛基三乙氧基硅烷、1h,1h,2h,2h-全氟辛基三氯硅烷、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷和1h,1h,2h,2h-全氟癸基三氯硅烷中的至少一種。
12、本專利技術中對基底的選擇并不做具體的限定，可以是玻璃、木材、塑料、海綿、織物、泡沫板中的至少一種。
13、優選地，當采用兩種不同納米粒子時，兩種納米粒子的質量比為(1-5)：(1-5)；所述溶液a中，納米粒子的濃度為(5-10)g/l。
14、優選地，所述硅烷偶聯劑、正硅酸四乙酯和含氟有機硅烷的摩爾比為(1-15)：1：(5-25)；利用含氟有機硅烷等低表面能物質降低涂層表面能。
15、優選地，所述溶液b形成的具體步驟為：先加入硅烷偶聯劑，再加入正硅酸四乙酯和含氟有機硅烷，攪拌4-8h，即得。
16、優選地，所述固化的溫度為40-80℃，時間為1-3h。
17、本專利技術第二方面提供了一種超疏水疏油涂層，由所述的超疏水疏油涂層的制備方法得到。
18、優選地，當所述超疏水疏油涂層應用在玻璃基板上時，涂層對水的接觸角大于150°，對乙二醇的接觸角大于150°。
19、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
20、(1)本專利技術采用納米顆粒構建具有粗糙表面結構，并利用含氟有機硅烷等低表面能物質進行修飾，成功制備了具有超疏水和超疏油性能的涂層，該涂層疏水疏油能力較好。
21、(2)本專利技術對于超疏水疏油涂層的制備，涂層成型良好，相較于傳統的合成方法，這種制備方法有效地避免了有害有機溶劑的使用，從而減輕了對環境和生理的危害，該涂層制備方法具有簡便操作和能夠大規模制備等優點，同時制備出的超疏水疏油涂層由于其優異的超疏水疏油性能，使其具有自清潔功能、防污損功能和防腐蝕等多種功能，對多種基材都具有普遍適用性。
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1.一種超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于，所述納米粒子包括二氧化硅、二氧化鈦、氧化銀、氧化鋯、氧化銅、氧化鋅、氧化鋁、碳納米管、石墨烯中的至少兩種。
3.根據權利要求1所述的超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于，所述溶劑為無水乙醇、水、丙酮、甲醇、異丙醇中的一種或幾種的混合溶液。
4.根據權利要求1所述的超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于，所述硅烷偶聯劑包括3-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-巰丙三乙氧基硅烷中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于，所述含氟有機硅烷包括聚二甲基硅氧烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于
7.根據權利要求1所述的超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于，所述硅烷偶聯劑、正硅酸四乙酯和含氟有機硅烷的摩爾比為(1-15)：1：(5-25)。
8.根據權利要求1所述的超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于，所述溶液B形成的具體步驟為：先加入硅烷偶聯劑，再加入正硅酸四乙酯和含氟有機硅烷，攪拌4-8h，即得。
9.一種超疏水疏油涂層，其特征在于，由權利要求1-8任一項所述的超疏水疏油涂層的制備方法得到。
10.根據權利要求9所述的超疏水疏油涂層，其特征在于，當所述超疏水疏油涂層應用在玻璃基板上時，涂層對水的接觸角大于150°，對乙二醇的接觸角大于150°。
...【技術特征摘要】
1.一種超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于，所述納米粒子包括二氧化硅、二氧化鈦、氧化銀、氧化鋯、氧化銅、氧化鋅、氧化鋁、碳納米管、石墨烯中的至少兩種。
3.根據權利要求1所述的超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于，所述溶劑為無水乙醇、水、丙酮、甲醇、異丙醇中的一種或幾種的混合溶液。
4.根據權利要求1所述的超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于，所述硅烷偶聯劑包括3-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-巰丙三乙氧基硅烷中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的超疏水疏油涂層的制備方法，其特征在于，所述含氟有機硅烷包括聚二甲基硅氧烷、1h,1h,2h,2h-全氟辛基三乙氧基硅烷、1h,1h,2h,2h-全氟辛基三氯硅烷、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷和...
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