【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種長效界面潤滑涂層的制備方法。
技術介紹
1、在大自然中，豬籠草、箭毒蛙等生物為了捕食獵物，其皮膚表面可以分泌一種潤滑物質。受到這種啟發(fā)，人們研究開發(fā)了一種注入潤滑劑的多孔材料，這種材料通過在表面微結構中注入潤滑油來起到潤滑的作用，以達到易清潔和防冰的效果。目前所報道的此類潤滑涂層加入的潤滑劑一般都是硅油，原因在于硅油具有良好的化學穩(wěn)定性和良好的潤滑性。
2、但目前基于硅油的界面潤滑涂層由于結構致密性和長效潤滑性不足(載體儲油少且釋放快)存在耐磨性差、防冰以及防生物附著效果不高的問題。
技術實現思路
1、專利技術目的：本專利技術目的旨在提供一種長效界面潤滑涂層的制備方法，該方法制得的界面潤滑涂層，結構致密、載油量高的同時能夠將其緩慢釋放出，因此具有良好的長效耐磨性、防冰以及防生物附著性能，同時該涂層由于其疏水顆粒以及潤滑層的存在，還具有良好的防腐蝕性能。
2、技術方案：本專利技術所述的長效界面潤滑涂層的制備方法，包括如下步驟：
3、(1)將5～7質量份納米溶膠、4～6質量份微米多孔粉體、1.0～1.2質量份低表面能物質以及4～6份質量氨水加入到80～120質量份乙醇中，水浴加熱條件下攪拌，獲得改性微米顆粒懸浮液，將懸浮液在高溫下烘干成粉，得到改性多孔粉體；
4、(2)將0.8～1.2質量份改性多孔粉體與3～5質量份硅油充分混合，放入真空泵中抽真空，使硅油能夠進入改性多孔粉體中，卸除真空狀態(tài)后，靜置，待硅油與粉體完全分層
5、(3)對含硅油的多孔粉體進行封孔處理，高溫干燥后再將其與硅油混合，得到封孔粉體與硅油的混合液；
6、(4)在2～5質量份稀釋劑中先加入2.5～4質量份樹脂，再加入0.5～0.6質量份硅烷偶聯劑，接著加入0.5～0.8質量份步驟(3)的混合液，最后加入0.75～1.2質量份固化劑，混勻后刷涂或噴涂至基板上，晾干后得到界面潤滑涂層。
7、其中，步驟(1)中，所述納米溶膠為二氧化硅納米溶膠或二氧化鈦納米溶膠；所述納米溶膠的粒徑為5～40nm；納米溶膠的固含為10wt.％～35wt.％，ph值為9～12。
8、其中，步驟(1)中，所述微米多孔粉體為粒徑10～50μm的陶瓷、硅藻土或玻璃多孔微球中的一種。
9、其中，步驟(1)中，所述低表面能物質為全氟癸基三乙氧基硅烷或全氟辛基三乙氧基硅烷。
10、其中，步驟(1)中，水浴加熱溫度為不低于50℃。
11、其中，步驟(1)中，懸浮液置于90～100℃烘箱中32～36h烘干成粉后，再對其研磨并使用200目篩子進行篩選。
12、其中，步驟(2)中，在真空狀態(tài)下反應不低于24h。
13、本專利技術所指的封孔，具體操作過程為：將陽離子聚合物(殼聚糖、聚乙烯亞胺、聚苯乙烯或聚丙烯胺中的至少一種)溶液與含硅油的多孔粉體按質量比1：2混合，在300r/30min機械攪拌條件下通過靜電作用陽離子聚合物在多孔粉體表面覆蓋，經8000r/3min離心后，用乙醇或水清洗去除多余的陽離子聚合物；經陽離子聚合物覆蓋后，此時多孔粉體表面帶正電荷；接著將陰離子聚合物(聚苯乙烯磺酸鈉、聚丙烯酸或聚丙烯腈中的至少一種)溶液與多孔粉體按體積比1：2混合(同上)，在300r/30min機械攪拌條件下通過靜電作用陰離子聚合物在多孔粉體表面覆蓋，經8000r/3min離心后，用乙醇或水清洗去除多余的陰離子聚合物；在多孔粉體表面得到陽離子聚合物-陰離子聚合物構建的復合膜層，完成對多孔粉體的封孔處理，復合膜層呈疏松的網狀結構，既能使硅油釋放出來，又能夠緩解硅油的釋放速度。
14、其中，步驟(3)中，封孔粉體與硅油的混合質量比為1：1～1.5，得到混合液。
15、其中，步驟(4)中，所述樹脂為氟碳樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂或脲醛樹脂中的一種。
16、其中，步驟(4)中，所述硅烷偶聯劑為kh550、kh560或kh570中的一種。
17、本專利技術首先利用低表面能分子對微米多孔顆粒進行疏水化改性并保留部分羥基，然后在其多孔結構內裝載納米粒子，隨后在孔隙內注入硅油，最后采用噴涂或刷涂工藝在具有環(huán)氧粘結層的基底表面構建三維致密界面潤滑有機無機雜化涂層，涂層具有良好的防冰性能和長效耐磨性能。
18、有益效果：相比于現有技術，本專利技術具有如下顯著的效果：本專利技術方法制得的界面潤滑涂層擁有致密的結構(保證結構強度)和良好的潤滑性能(摩擦阻力小、摩擦系數小)，潤滑性能的提高是因為在大幅提高載體對硅油負載量的同時將其緩慢釋放出，因此在具有高強度和良好潤滑性能的基礎上，涂層具有良好的長效耐磨性(在500g的載荷下用無塵布進行線性磨擦，往返摩擦長度20cm，往返一次為一個循環(huán)，進行500個循環(huán)后，其質量損失僅為0.4％，且滑動角沒有發(fā)生太大變化)、防冰(相對于沒有處理過的載玻片表面，冰粘附力降低了50％以上)以及防生物附著性能(相較于小球藻在原始玻片上不斷滋生，界面潤滑涂層上則幾乎沒有小球藻的滋生)；本專利技術長效界面潤滑涂層可以應用在高壓塔、高壓電纜、建筑物玻璃幕墻、風力發(fā)電輪、太陽能發(fā)電板以及飛機上。
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1.一種長效界面潤滑涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述納米溶膠為二氧化硅納米溶膠或二氧化鈦納米溶膠；所述納米溶膠的粒徑為5～40nm；納米溶膠的固含為10wt.％～35wt.％，pH值為9～12。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述微米多孔粉體為粒徑10～50μm的陶瓷、硅藻土或玻璃多孔微球中的一種。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述低表面能物質為全氟癸基三乙氧基硅烷或全氟辛基三乙氧基硅烷。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，水浴加熱溫度為不低于50℃。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，懸浮液置于90～100℃烘箱中32～36h烘干成粉后，再對其研磨并使用150～200目篩子進行篩選。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，在真空狀態(tài)下反應不低于24h。
8.根據權利要求1所述的制備方法，
9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，所述樹脂為氟碳樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂或脲醛樹脂中的一種。
10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，所述硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑KH550、硅烷偶聯劑KH560或硅烷偶聯劑KH570中的一種。
...【技術特征摘要】
1.一種長效界面潤滑涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述納米溶膠為二氧化硅納米溶膠或二氧化鈦納米溶膠；所述納米溶膠的粒徑為5～40nm；納米溶膠的固含為10wt.％～35wt.％，ph值為9～12。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述微米多孔粉體為粒徑10～50μm的陶瓷、硅藻土或玻璃多孔微球中的一種。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述低表面能物質為全氟癸基三乙氧基硅烷或全氟辛基三乙氧基硅烷。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，水浴加熱溫度為不低于50℃。
6.根據...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張友法，楊中天，余新泉，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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