CN115445894B - 超疏水薄膜的制备方法和应用 - Google Patents
超疏水薄膜的制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115445894B CN115445894B CN202211007293.7A CN202211007293A CN115445894B CN 115445894 B CN115445894 B CN 115445894B CN 202211007293 A CN202211007293 A CN 202211007293A CN 115445894 B CN115445894 B CN 115445894B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- super
- film
- hydrophobic
- coating
- washing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 title claims abstract description 44
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 39
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 41
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 11
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 5
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- -1 ultrasonic washing Substances 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 9
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 8
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 description 4
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 3
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000255777 Lepidoptera Species 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M sodium;4-[[4-(dimethylamino)phenyl]diazenyl]benzenesulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1N=NC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/24—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/14—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by electrical means
- B05D3/141—Plasma treatment
- B05D3/142—Pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/14—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by electrical means
- B05D3/141—Plasma treatment
- B05D3/142—Pretreatment
- B05D3/144—Pretreatment of polymeric substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/02—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to macromolecular substances, e.g. rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2202/00—Metallic substrate
- B05D2202/20—Metallic substrate based on light metals
- B05D2202/25—Metallic substrate based on light metals based on Al
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2203/00—Other substrates
- B05D2203/30—Other inorganic substrates, e.g. ceramics, silicon
- B05D2203/35—Glass
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2506/00—Halogenated polymers
- B05D2506/10—Fluorinated polymers
- B05D2506/15—Polytetrafluoroethylene [PTFE]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
本发明提供了一种超疏水薄膜的制备方法和应用，制备步骤包括：S1、将EVA热熔胶用四氢呋喃溶解，加热制备得到透明溶液；S2、将PTFE水性浓缩分散液进行稀释，得到PTFE稀释液；然后加入气相二氧化硅、异丙醇和偶联剂，混匀得到超疏水溶液；S3、将基材进行清洗并烘干，先提拉镀膜S1中的透明溶液后烘干；后提拉镀膜S2中的超疏水溶液后烘干，即得超疏水薄膜。该超疏水薄膜具有良好的超疏水性和低温恢复性，耐各种常见有机溶剂的同时兼具良好的力学性能。这种防水、防冰、防污的多功能薄膜在材料领域、新能源领域等都有巨大的应用潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一种超疏水薄膜的制备方法和应用。
背景技术
由于近年来，实验室、工业界和环境部门对多功能涂料的需求大量增加。其中，超疏水涂料又由因其优异的非润湿性、自清洁性、防覆冰、防污性被证实是非常有前景的候选产品。超疏水的定义灵感来自于自然界生物表面，如荷叶，蝴蝶的翅膀等。需要此类表面才能实现大于150°的水接触角（WCA），以及小于10°的水滑动角（WSA）。因此我们通过构造粗糙结构和使用低表面能物质来实现超疏水涂层的制备。但是制备过程复杂，用料昂贵，耐候性能差仍是目前面临的难题。所以如何长效性地提高涂料的超疏水性能持续时间是未来需要探究的。
发明内容
本发明提供一种超疏水薄膜的制备方法和应用，该薄膜具有一定透明度，较好的疏水性能，同时还兼具耐磨性。
本发明的技术方案是，一种超疏水薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将EVA热熔胶用四氢呋喃溶解，加热制备得到透明溶液；
S2、将PTFE水性浓缩分散液进行稀释，得到PTFE稀释液；然后加入气相二氧化硅、异丙醇和偶联剂，混匀得到超疏水溶液；
S3、将基材进行清洗并烘干，先提拉镀膜S1中的透明溶液后烘干；后提拉镀膜S2中的超疏水溶液后烘干，即得超疏水薄膜。
进一步地，S1中EVA热熔胶与四氢呋喃的体积比为0.2~0.5:10~15。
进一步地，S1中加热至60℃磁力搅拌30～60min。
进一步地， S2中60%的PTFE浓缩分散液用去离子水稀释至质量浓度为10%～40%。
进一步地，S2中气相二氧化硅、异丙醇、偶联剂和PTFE稀释液的体积比为0.15~0.35:8~10:0.2~0.5:0.4～0.6。
进一步地，S2中所述的偶联剂KH570。
进一步地，S3中的基材为玻璃、铝或亚克力材质。
进一步地，S3基材清洗时依次经洗衣粉清洗、超声清洗、自来水清洗、超声清洗、乙醇清洗、去离子水清洗后烘干；镀膜之前用等离子体设备处理60s~300s，设备功率为300w。
进一步地，S3中提拉镀膜时先将基材浸渍到待镀膜的材料中6~10min，然后在500～1500μm/s的速度匀速提拉镀膜；透明溶液提拉镀膜后在70～120℃的烘箱中。处理0.1～0.5h；超疏水溶液提拉镀膜后在100～150℃的烘箱中处理0.2～0.6h。
本发明还涉及所述方法制备得到的超疏水薄膜在防水、防冰、防污材料中的应用。
本发明具有以下有益效果：
本发明中将EVA熔化与其他物质结合为涂层提供机械性用于超疏水领域，涂层中气相二氧化硅纳米颗粒为提供一定的粗糙结构，以使涂层具有疏水性。PTFE作为主要物质中表面能最低的物质，在与SiO2形成微纳米复合结构的同时，为涂层提供了一定的低表面能。由于PTFE优异的化学稳定性和耐候性，为涂层还增加了优异的耐酸碱性、耐有机腐蚀性和耐紫外线性。EVA一端与玻璃结合，另一端与KH570、SiO2和PTFE结合，其中KH570与EVA结合增加分子间作用力以消除弱界面，从而提高EVA和SiO2之间的粘合力。
本发明提供的超疏水薄膜镀膜方式简单，制备成本低，绿色环保，且其具有较好的透光性和耐久性，具有一定的耐摩擦能力；具有较好的自清洁能力，可实现大面积镀膜，镀膜后膜层均匀性良好。
附图说明
图1实施例1为所得产品的透射光谱测试图。
图2实施例1为所得产品的透光度（7.5*2.5cm玻璃）（左侧未镀膜。右侧镀膜）。
图3实施例1 为所得产品的随沙砾冲击次数薄膜表面水接触角的变化情况。
图4实施例1为所得镀膜前后玻璃接触角的变化（左为镀膜前。右为镀膜后）。
图5实施例1为所得产品在UVA-340紫外线灯管下的耐久性测试图。
图6实施例1为所得产品的平面SEM图。
图7实施例1为所得产品的自清洁对比图（上未镀膜。下镀膜）。
图8实施例1为所的产品的大规模（10*10cm玻璃）镀膜图（下镀膜。上未镀膜）。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例1 对玻璃基材进行超疏水处理
EVA溶液的制备：将EVA和四氢呋喃按体积比0.2:10混合于75ml称量瓶中，得到透明溶液。放置在60℃水浴锅中搅拌0.5h后取出待用。
疏水改性溶液的制备：将二氧化硅，20%（质量浓度）的PTFE稀释液，异丙醇，KH570按体积比0.3:0.4:10:0.2混合于75ml称量瓶中，30℃磁力搅拌0.5h，得到淡白色溶液。
玻璃的清洗：将璃先用洗衣粉清洗，之后用超声清洗10min，再用自来水清洗干净后用去离子水超声5min，之后加入乙醇清洗5min，再用去离子水清洗。放置在60℃的烘箱中烘干后，用等离子体机最大功率300W处理60s。
EVA薄膜的制备：将清洗干净待用的玻璃浸渍在EVA溶液中10min后,浸渍提拉镀膜机用1200μm/s的速度匀速提拉，得到EVA薄膜后在70℃的烘箱中处理0.5h；
疏水改性溶液的处理：将镀完EVA薄膜后的玻璃再次浸没在疏水改性溶液中，10min后浸渍提拉镀膜机用1200μm/s的速度匀速提拉取出，将样品放入120℃的烘箱中处理1h，即得超疏水薄膜。
将空白玻璃、只镀第二层膜玻璃和本实施例超疏水薄膜分别进行透过率测试，发现透明玻璃与只镀第二层膜的玻璃透过率相当，最高达到90%。而完整镀膜后，在400nm-500nm蓝光波段范围透过率较其他两片明显下降。500nm-900nm最高透过率可达86%，具体见图1。既保证一定透明度同时有效阻隔有害蓝光。
将7.5cm*3.5cm玻璃进行镀膜，只对一半玻璃进行提拉镀膜，具体左侧未镀膜，右侧镀膜。放在白底背景纸下肉眼观测膜的透光性。具体见图2。
将实施例1超疏水薄膜涂层玻璃放置距离漏斗40cm处，用20g砂砾从漏斗中释放对涂层进行冲击，每冲击两次对涂层进行疏水角滚动角测试。28次后本涂层疏水角从原来158.8°降至149.5°滚动角从低于1°升至31.58°具体见图3。
图4左边为裸玻璃的疏水角，为41.63°。右边是镀膜后有超疏薄膜的玻璃，疏水角为158°。
将透明超疏水薄膜的玻璃在UVA-340紫外线灯管下进行耐久性测试：
将所制产品放置在UVA-340紫外线灯管测试在不同照射时间下薄膜表面水接触角及透过率的具体数值。
1）将所制产品平行放置在UVA-340紫外线灯管40cm处；
2）以10天为单位，测试在不同时间下薄膜表面的水接触角与滚动角。
薄膜表面的水接触角和滚动角随着时间的推移呈下降趋势，但变化较小，在照射60天后,薄膜表面的水接触角变为155.25°，滚动角仍小于10°。此测试说明，该薄膜具有优异的耐久性，具体见图5。在UVA-340紫外线灯照射3个月依旧保持超疏水性。
图6是同扫描电镜在不同尺度不同位置下侧得涂层的SEM形貌结构图。
将甲基橙粉末放置于未镀膜玻璃（图7上）与已镀膜玻璃（图7下）上，用吸管吸取去离子水从玻璃上方滴落，发现裸玻璃上的甲基橙粉末被水滴完全浸润遗留在玻璃表面。而超疏水薄膜玻璃上的甲基橙随着水滴滚落被立即带走，足以见得此涂层具备良好的自清洁能力。具体见图7。
为测试超疏水膜的实际应用潜力，在10cm*10cm的玻璃上进行大面积提拉镀膜，将配置好的甲基橙溶液滴落在玻璃上方未镀膜部分和玻璃下方有超疏水薄膜部分，发现镀膜部分（图8下）的甲基橙水珠为完美的球型，足以见得其优异的超疏水能力。而未镀膜（图8上）部分水滴散落在玻璃表面。具体见图8。
实施例2不用EVA层，仅用涂层疏水改性溶液。
疏水改性溶液的制备：将二氧化硅，20%的PTFE稀释液，异丙醇，KH570按体积比0.3:0.4:10:0.2混合于75ml称量瓶中，30℃磁力搅拌0.5h，得到淡白色溶液。
玻璃的清洗：将璃先用洗衣粉清洗，之后用超声清洗10min，再用自来水清洗干净后用去离子水超声5min，之后加入乙醇清洗5min，再用去离子水清洗。放置在60℃的烘箱中烘干后，用等离子体机最大功率300W处理60s。
疏水改性溶液的处理：洗干净后的玻璃浸没在疏水改性溶液中，10min后浸渍提拉镀膜机用1200μm/s的速度匀速提拉取出，将样品放入120℃的烘箱中处理1h。
将完成的样品用20g砂砾在40cm高度进行冲击，1次后，受磨损部分的涂层脱落疏水性丧失。
实施例3疏水改性溶解中不加偶联剂KH570
EVA溶液的制备：将EVA和四氢呋喃按体积比0.2:10混合于75ml称量瓶中，得到透明溶液。放置在60℃水浴锅中搅拌0.5h后取出待用。
疏水改性溶液的制备：将二氧化硅，20%的PTFE稀释液，异丙醇，按体积比0.3:0.4:10混合于75ml称量瓶中，30℃磁力搅拌0.5h，得到淡白色溶液。
玻璃的清洗：将璃先用洗衣粉清洗，之后用超声清洗10min，再用自来水清洗干净后用去离子水超声5min，之后加入乙醇清洗5min，再用去离子水清洗。放置在60℃的烘箱中烘干后，用等离子体机最大功率300W处理60s。
EVA薄膜的制备：将清洗干净待用的玻璃浸渍在EVA溶液中10min后,浸渍提拉镀膜机用1200μm/s的速度匀速提拉，得到EVA薄膜后在70℃的烘箱中处理0.5h；
疏水改性溶液的处理：将镀完EVA薄膜后的玻璃再次浸没在疏水改性溶液中，10min后浸渍提拉镀膜机用1200μm/s的速度匀速提拉取出，将样品放入120℃的烘箱中处理1h。
将完成的样品用20g砂砾在40cm高度进行冲击，1次后，受磨损部分的涂层脱落疏水性丧失。
KH570与EVA必须同时存在，协同作用为超疏水涂层提供其良好的机械性能。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种有效阻隔蓝光的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
S1、将EVA热熔胶用四氢呋喃溶解，加热制备得到透明溶液；
S2、将PTFE浓缩分散液进行稀释，得到PTFE稀释液；然后加入气相二氧化硅、异丙醇和偶联剂KH570，混匀得到超疏水溶液；气相二氧化硅、异丙醇、偶联剂和PTFE稀释液的体积比为0.15~0.35:8~10:0.2~0.5:0.4～0.6；
S3、将基材进行清洗并烘干，先提拉镀膜S1中的透明溶液后烘干；后提拉镀膜S2中的超疏水溶液后烘干，即得超疏水薄膜。
2.根据权利要求1所述有效阻隔蓝光的超疏水薄膜的方法，其特征在于：S1中EVA热熔胶与四氢呋喃的体积比为0.2~0.5:10。
3.根据权利要求1所述有效阻隔蓝光的超疏水薄膜的方法，其特征在于：S1中加热至60℃磁力搅拌30～60min。
4.根据权利要求1所述有效阻隔蓝光的超疏水薄膜的方法，其特征在于：S2中60%的PTFE浓缩分散液用去离子水稀释至质量浓度为10%～40%。
5.根据权利要求1所述有效阻隔蓝光的超疏水薄膜的方法，其特征在于：S3中的基材为玻璃、铝或亚克力材质。
6.根据权利要求1所述有效阻隔蓝光的超疏水薄膜的方法，其特征在于：S3基材清洗时依次经洗衣粉清洗、超声清洗、自来水清洗、超声清洗、乙醇清洗、去离子水清洗后烘干；镀膜之前用等离子体设备处理60s~300s，设备功率为300w。
7.根据权利要求1所述有效阻隔蓝光的超疏水薄膜的方法，其特征在于：S3中提拉镀膜时先将基材浸渍到待镀膜的材料中6~10min，然后在500～1500μm/s的速度匀速提拉镀膜；透明溶液提拉镀膜后在70～120℃的烘箱中，处理0.1～0.5h；超疏水溶液提拉镀膜后在100～150℃的烘箱中处理0.2～0.6h。
8.权利要求1~7任意一项所述方法制备得到有效阻隔蓝光的超疏水薄膜在防水、防冰、防污材料中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211007293.7A CN115445894B (zh) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | 超疏水薄膜的制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211007293.7A CN115445894B (zh) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | 超疏水薄膜的制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115445894A CN115445894A (zh) | 2022-12-09 |
| CN115445894B true CN115445894B (zh) | 2024-03-12 |
Family
ID=84298173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211007293.7A Active CN115445894B (zh) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | 超疏水薄膜的制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115445894B (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103964701A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-08-06 | 广西科技大学鹿山学院 | 一种SiO2/聚四氟乙烯杂化超疏水涂层的制备方法 |
| CN103965673A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-08-06 | 江南大学 | 一种超疏水超疏油高透光率三重功能涂层膜的制备方法 |
| CN104910776A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-09-16 | 南京粒能新材料科技有限公司 | 一种透明耐磨超疏水涂料及其制备方法和涂覆工艺 |
| CN208028078U (zh) * | 2018-04-03 | 2018-10-30 | 安徽金兑新材料科技有限公司 | 一种防水型太阳能背板 |
| CN109553790A (zh) * | 2017-09-25 | 2019-04-02 | 安徽屹珹新材料科技有限公司 | 一种防蓝光薄膜及其制备方法 |
| CN210454041U (zh) * | 2018-12-26 | 2020-05-05 | 绍兴福膜新材料有限公司 | 一种复合玻镁板 |
| CN111948746A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-17 | 瑞之路(厦门)眼镜科技有限公司 | 一种蓝光防护多层光学薄膜 |
| CN112339388A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-09 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种基于ptfe纳米功能复合膜制备方法及应用 |
| CN113136120A (zh) * | 2020-01-20 | 2021-07-20 | 中国科学院化学研究所 | 一种透明、耐水冲击、超疏液涂层及其制备方法与应用 |
| CN113265203A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-17 | 常州百佳年代薄膜科技股份有限公司 | 抗蓝光胶膜、高剥离力抗蓝光胶膜及制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106862039B (zh) * | 2017-01-18 | 2020-05-22 | 华南理工大学 | 一种耐久性的亲水-超疏水双极自洁复合膜及其制备方法 |
| US10377907B2 (en) * | 2017-11-08 | 2019-08-13 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Substrate with a superhydrophobic coating and a method of fabricating thereof |
-
2022
- 2022-08-22 CN CN202211007293.7A patent/CN115445894B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103964701A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-08-06 | 广西科技大学鹿山学院 | 一种SiO2/聚四氟乙烯杂化超疏水涂层的制备方法 |
| CN103965673A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-08-06 | 江南大学 | 一种超疏水超疏油高透光率三重功能涂层膜的制备方法 |
| CN104910776A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-09-16 | 南京粒能新材料科技有限公司 | 一种透明耐磨超疏水涂料及其制备方法和涂覆工艺 |
| CN109553790A (zh) * | 2017-09-25 | 2019-04-02 | 安徽屹珹新材料科技有限公司 | 一种防蓝光薄膜及其制备方法 |
| CN208028078U (zh) * | 2018-04-03 | 2018-10-30 | 安徽金兑新材料科技有限公司 | 一种防水型太阳能背板 |
| CN210454041U (zh) * | 2018-12-26 | 2020-05-05 | 绍兴福膜新材料有限公司 | 一种复合玻镁板 |
| CN113136120A (zh) * | 2020-01-20 | 2021-07-20 | 中国科学院化学研究所 | 一种透明、耐水冲击、超疏液涂层及其制备方法与应用 |
| CN111948746A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-17 | 瑞之路(厦门)眼镜科技有限公司 | 一种蓝光防护多层光学薄膜 |
| CN112339388A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-09 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种基于ptfe纳米功能复合膜制备方法及应用 |
| CN113265203A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-17 | 常州百佳年代薄膜科技股份有限公司 | 抗蓝光胶膜、高剥离力抗蓝光胶膜及制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Llihua Jiang et.al.The robust superhydrophobic SiO2/Diatomite/PDMS/KH-570/Me-MQ composite coating for self-cleaning application of building surface.《Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects》.2022,第634卷第1-10页. * |
| Xinyu Tan et.al.A simple fabrication of superhydrophobic PVDF/SiO2 coatings and their anti‑icing properties.《JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH》.2021,36(3),第637-645页. * |
| 任猛 ; 李永升 ; 胡歆 ; 唐昶宇 ; .超疏水纳米复合涂层表面机械稳定性研究进展.塑料工业.2019,(03),第17-22页. * |
| 透明超疏水聚乙烯薄膜的制备及性能分析;汪海燕;钱怡;;包装工程(第09期);第101-105页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115445894A (zh) | 2022-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104910656B (zh) | 一种以复合硅源制备超疏水二氧化硅粉体及超疏水涂层的方法 | |
| CN109967322B (zh) | 一种超疏水复合涂层的制备方法及超疏水复合材料 | |
| CN113214686B (zh) | 一种高附着耐冲击抗菌的水龙头及其表面处理工艺 | |
| CN106007392B (zh) | 具有疏水性能的ZnO纳米涂层玻璃的制备方法 | |
| CN107603415B (zh) | 一种透明疏水耐磨涂层及其制备方法 | |
| CN107629492A (zh) | 一种超疏水涂料的制备方法及其所得涂料和制备高透明超疏水涂层的应用 | |
| CN113174167B (zh) | 一种透明超双疏材料的制备方法 | |
| CN108384438A (zh) | 一种阳极氧化耐钢丝绒抗指纹纳米uv涂料 | |
| CN115368762A (zh) | 一种疏水疏油涂料、其制备方法及其应用 | |
| CN114369403B (zh) | 基于Poss杂化分子/有机硅的高耐磨超疏水涂层在玻璃上的应用 | |
| CN115445894B (zh) | 超疏水薄膜的制备方法和应用 | |
| CN111410435A (zh) | 一种同时具有高摩擦系数的抗指纹玻璃涂层及其制备方法 | |
| CN106219996B (zh) | 构建高黏附性超疏水表面的方法 | |
| CN111172522A (zh) | 一种在无纺棉纤维织物表面制备柔性导电超疏水复合材料的方法 | |
| CN105543844A (zh) | 一种手机玻璃面板无色增透防***的制备方法 | |
| CN110922875B (zh) | 一种改性海泡石/聚氨酯超疏水/超疏油涂层的制备方法 | |
| CN112934012A (zh) | 一种基于聚四氟乙烯的管式陶瓷膜表面超疏水改性方法 | |
| CN110606970A (zh) | 一种提升涂层与塑料粘结力的塑料表面预处理方法 | |
| CN107858024B (zh) | 一种表面羟基化介孔SiO2-TiO2复合自清洁涂层及其制备方法 | |
| CN108373695A (zh) | 可水解的保护涂料组合物及其涂料和复合保护涂层 | |
| CN115304942A (zh) | 水性长效防雾自洁涂料及其制备方法 | |
| CN111978859A (zh) | 一种易清洁高硬度抗菌型水性陶瓷涂料以及制备工艺 | |
| CN104672480A (zh) | 一种防污自洁pvc膜结构材料表面处理方法 | |
| CN115029767A (zh) | 一种铝合金无机超疏水表面的制备方法 | |
| Ke et al. | Robust transparent superhydrophobic coatings on glass substrates prepared by a facile rapid thermal process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |