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氟硅树脂体系的自清洁疏水涂料

发布时间:2017-08-08 08:57:10




一、技术背景
超疏水的研究开始于一句诗句,出淤泥而不染,濯清涟而不妖,为什么荷花会出淤泥而不染呢,就在于荷花表面有一层超疏水材料,使得水流聚股留下。
超疏水材料有很大的发展前景:首先,可以自行清洁需要干净的地方;还可以放在金属表面防止水的腐蚀生锈;第三,基于对昆虫的研究我们还可以使水上飞行成为可能,在船的表面加上超疏水膜减小阻力节省能源。超疏水现象如图1所示。


二、技术原理
超疏水涂料通过以下步骤制备得到:
将硅酸酯溶于极性溶剂中,在搅拌条件下向其中加入氨水作为催化剂,用盐酸将其pH值调至5-6,然后加入盐酸多巴胺粉末搅拌3-502h,再次加入催化剂氨水后陈化12-1402h即得聚多巴胺-二氧化硅凝胶;在聚多巴胺-二氧化硅凝胶中加入正己烷和硅甲基修饰剂,置于70-90℃中反应10-1402h,然后抽滤、用正丙醇清洗即得超疏水聚多巴胺-二氧化硅凝胶;将超疏水聚多巴胺-二氧化硅凝胶在40-60℃干燥6-1002h…
目前本技术的施工方法有喷雾和涂刷两种,分别如图2和图3所示。
喷雾:均匀喷洒物体表面,为了喷洒均匀,可从左至右,然后从右至左来回往复一次,喷洒停滞12h后见效果;


涂刷:均匀涂刷物体表面,一遍涂刷不均匀,建议两遍涂刷,确保表面均匀附着。



超疏水结构如图4所示,从图4可以看出,超疏水的结构是由微米结构和纳米结构组成。


本技术的自清洁原理如图5所示。



三、应用影响
超疏水材料除了玻璃,几乎应用所有领域;与国内外中高端产品对比,本技术产品透明、疏水性能好。

本技术中的超疏水材料可应用于:
建筑(青砖,瓷砖,发泡砖);纺织(鞋子,衣物);船舶;管道输送;木材处理。

四、技术指标

目前,本技术已通过中试,进入生试阶段,可以大量生产。另外,本技术的疏水产品所用的材料是氟硅树脂体系,与国内外产品的疏水效果对比如表1、表2、表3所示。