【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超疏水材料，具体涉及一种柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法
技术介绍
1、疏水表面在自然界中广泛存在，荷叶以其“出淤泥而不染”的特性成为经典代表，其表面具有低滚动角和高接触角，吸引了科研界的广泛关注。科学家们借鉴荷叶的微结构和表面功能，设计并制备了多种超疏水涂层，这些涂层在自清洁、油水分离、防腐和防冰等领域得到了应用。超疏水表面的制备可以从宏观和微观两个层面进行：宏观层面侧重于表面微结构的构建，通过特定工艺方法形成具有特殊纹理和形状的表面，以实现疏水效果；微观层面则关注通过选择低表面能材料来降低表面能级，从而增强其疏水性。研究人员采用了多种方法来构建超疏水表面，包括模板法、溶胶-凝胶法、沉积法、激光刻蚀法和化学刻蚀法等，这些方法为超疏水表面的设计与制备提供了多样化的路径，推动了相关技术的发展与应用。
2、在众多超疏水涂层制备方法中，一步喷涂或刷涂法因其简便性而适合大面积工程化应用。文献(nature mater 17,355–360)提出了全有机涂层的概念，这种涂层展示了优异的化学稳定性、柔性和一定的机械稳定性。最近，文献(nat commun 14,5953(2023))提出了超疏水单元胞的概念，通过引入硅藻土负载纳米颗粒，增强了涂层的机械稳定性。若将全有机组分与单元胞理念相结合，有望实现化学稳定性、机械稳定性和柔性三者的优良兼顾，从而进一步提升超疏水涂层的性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法。
2、一种柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，按照如下步骤进行：
3、s1、将液体pdms体系a、致孔剂体系b和催化剂c置于三颈烧瓶中，搅拌30-40s，加入分散体系d，经交联、抽滤、洗涤、干燥，得到多孔pdms胶囊外壳e；
4、s2、将多孔pdms胶囊e、催化剂f和混合溶液g置于烧杯中，以800-1000r/min转速搅拌2-3h，经抽滤、洗涤、烘干、研磨，得到部分氨基改性的柔性胶囊外壳h；
5、s3、将粒径为200nm/5um的聚四氟乙烯(ptfe)、全氟硅氧烷(fas)、柔性胶囊外壳h加入到40-45wt％乙酸乙酯的去离子水中，在50-60℃油浴加热下磁力搅拌36-42h，经干燥后得到pdms柔性胶囊，将柔性胶囊加入乙酸乙酯中，以500-600r/min搅拌10-15min，放入超声波洗涤器中振荡2-3min，得到胶囊分散液j；
6、s4、将胶囊分散液j缓慢加入到正在以500-600r/min速率搅拌的树脂分散液k，以500-600r/min转速磁力搅拌1-2h，加入固化剂l，经500-600r/min磁力搅拌5-10min，得到超疏水涂料，记作m；
7、s5、选择涂覆工艺，将m均匀的涂敷到基材上，经60-80℃烤箱烘干6-8h，制成柔性可修复超疏水涂层。
8、所述液体pdms体系a的制备方法为：将7-8g聚二甲基硅氧烷、8-9g硅油和8-9g乙酸乙酯置于烧杯中，超声分散10-15min。
9、所述致孔剂体系b的制备方法为：将1-2g聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)颗粒和4-5g乙酸乙酯置于烧杯中，放入超声波洗涤器中振荡30-40s。
10、所述催化剂c为pt、fe、ag中的一种或几种。
11、所述分散体系d的制备方法为：将300g-400g去离子水、4-5g tween-20、0.4-0.5gspan-80置于烧杯中，以500-600r/min转速搅拌20-30min使其混合均匀。
12、所述催化剂f为三乙醇胺(tea)、二乙醇胺(dea)或二月桂酸二丁基锡(dbtdl)中一种或几种。
13、所述混合溶液g的制备方法为：将硅烷偶联剂kh550、去离子水和无水乙醇按质量比1：5：44混合，300-400r/min转速搅拌3-5min。
14、所述树脂分散液k的制备方法为：将10-12g环氧树脂或10-12g室温硫化硅橡胶(rtv)加入到15-20g乙酸乙酯中，以1000-1200r/min搅拌10-12min，放入超声波洗涤器中振荡2-3min。
15、所述固化剂l为环氧固化剂和/或聚酰胺固化剂。所述环氧固化剂为dmp-30、d230、t403、d400、593固化剂中的一种或几种；所述聚酰胺固化剂为聚酰胺650、聚酰胺651、pa902、pa901、ancamide 2741中的一种或几种。
16、所述涂覆工艺为浸涂、滚涂、喷涂或线棒涂布。
17、本专利技术的有益效果：本专利技术通过悬浮聚合法成功制备了柔性多孔pdms胶囊，该胶囊能够负载纳米ptfe颗粒，从而构建出全有机超疏水胶囊。该新型胶囊如同坚固的保护屏障，有效抵御磨损、腐蚀和外部载荷的破坏。当遭受损伤时，胶囊的高弹性使其迅速恢复原状，同时，胶囊内部的ptfe颗粒会被释放，填补细小缺陷。即使在极端环境下，涂层仍能保持卓越的超疏水性，并在防冰领域展现出低覆冰粘附力。该全有机柔性超疏水胶囊涂层施工简便，具备优异的机械和化学稳定性，将大大扩展超疏水涂层在工程领域的应用前景。
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1.一种柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
2.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，所述液体PDMS体系A的制备方法为：将7-8g聚二甲基硅氧烷、8-9g硅油和8-9g乙酸乙酯置于烧杯中，超声分散10-15min。
3.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，所述致孔剂体系B的制备方法为：将1-2g聚甲基丙烯酸甲酯颗粒和4-5g乙酸乙酯置于烧杯中，放入超声波洗涤器中振荡30-40s。
4.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，所述催化剂C为Pt、Fe、Ag中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，所述分散体系D的制备方法为：将300g-400g去离子水、4-5g Tween-20、0.4-0.5gSpan-80置于烧杯中，以500-600r/min转速搅拌20-30min使其混合均匀。
6.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备
7.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，所述混合溶液G的制备方法为：将硅烷偶联剂KH550、去离子水和无水乙醇按质量比1：5：44混合，300-400r/min转速搅拌3-5min。
8.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，所述树脂分散液K的制备方法为：将10-12g环氧树脂或10-12g室温硫化硅橡胶加入到15-20g乙酸乙酯中，以1000-1200r/min搅拌10-12min，放入超声波洗涤器中振荡2-3min。
9.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，所述固化剂L为环氧固化剂和/或聚酰胺固化剂。
10.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，所述涂覆工艺为浸涂、滚涂、喷涂或线棒涂布。
...【技术特征摘要】
1.一种柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
2.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，所述液体pdms体系a的制备方法为：将7-8g聚二甲基硅氧烷、8-9g硅油和8-9g乙酸乙酯置于烧杯中，超声分散10-15min。
3.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，所述致孔剂体系b的制备方法为：将1-2g聚甲基丙烯酸甲酯颗粒和4-5g乙酸乙酯置于烧杯中，放入超声波洗涤器中振荡30-40s。
4.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，所述催化剂c为pt、fe、ag中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述柔性自修复超疏水胶囊改性涂层的制备方法，其特征在于，所述分散体系d的制备方法为：将300g-400g去离子水、4-5g tween-20、0.4-0.5gspan-80置于烧杯中，以500-600r/min转速搅拌20-30min使其混合均匀。
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，安文杰，韦妙红，郑子恒，黄通，廖永力，孙建文，曹占国，李春燕，丁海民，段巍，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：
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