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专利号: 2022102680875
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 染料;涂料;抛光剂;天然树脂;黏合剂;其他类目不包含的组合物;其他类目不包含的材料的应用
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一锅法同时制备不同粘附性超疏水表面的方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)苯乙烯微球的制备:St为单体经悬浮聚合制备PS微球;

(2)不同粘附性疏水颗粒的制备:将乙醇,氨水,步骤(1)中制备的PS微球和去离子水加入反应器中,搅拌分散均匀,其中微球在乙醇中加入量为0.5‑1.5g/100mL,然后将混合均匀的乙醇和正硅酸乙酯的混合液滴入反应器,进行搅拌反应,搅拌转速为300‑600rpm,反应后再加入疏水剂进行疏水改性,疏水改性后,将反应器中的反应液倒出,高速离心,洗涤,冷冻干燥后得到的白色粉末状固体为Wenzel态疏水颗粒;

再用有机溶剂冲洗反应器壁上沉积的反应物,倒出后高速离心,洗涤干燥后得到的白色粉末状固体为Cassie‑Baxter态疏水颗粒。

(3)不同粘附性超疏水表面的制备:

将步骤(2)制得的Wenzel态疏水颗粒、Cassie‑Baxter态疏水颗粒分别分散在低沸点有机溶剂中,制备一定浓度的溶液,在恒温水箱通过呼吸图案法在基板上制备,干燥后分别制得Wenzel态超疏水表面和Cassie‑Baxter态超疏水表面。

2.根据权利要求1所述的一锅法同时制备不同粘附性超疏水表面的方法,其特征在于:步骤(1)所述苯乙烯微球的制备的具体步骤为:

在反应容器中,依次加入苯乙烯St,表面活性剂,引发剂,溶剂,搅拌均匀后,用惰性气体鼓泡除氧,加热反应,反应后将反应液倒出,冷却至室温,用乙醇反复洗涤,高速离心,冷冻干燥后得到的白色粉末即为PS微球。

3.根据权利要求2所述的一锅法同时制备不同粘附性超疏水表面的方法,其特征在于:St与溶剂的体积比为20~25:100,表面活性剂PVP在溶剂中的加入量为1.5~2.0g/100mL,引发剂为过硫酸钾,偶氮二异丁腈,偶氮二异丁腈,过氧化二苯甲酰中的一种,引发剂加入量为0.2~0.3g/100mL。

4.根据权利要求1所述的一锅法同时制备不同粘附性超疏水表面的方法,其特征在于:步骤(2)中混合液中乙醇与正硅酸乙酯的体积比为9‑11:1;乙醇与氨水的体积比为9‑11:1;

PS微球与正硅酸乙酯的质量体积比为0.325‑1.3g:10mL。

5.根据权利要求1所述的一锅法同时制备不同粘附性超疏水表面的方法,其特征在于:步骤(2)疏水改性剂为甲基三甲氧基硅烷,乙基三甲氧基硅烷,乙烯基三甲氧基硅烷,三甲基乙氧基硅烷,十六烷基三甲氧基硅烷中的一种或几种混合,TEOS与疏水改性剂的体积比为8‑9:1。

6.根据权利要求1所述的一锅法同时制备不同粘附性超疏水表面的方法,其特征在于:步骤(2)搅拌反应温度为40℃,反应时间为20h,疏水改性时间为24h。

7.根据权利要求1所述的一锅法同时制备不同粘附性超疏水表面的方法,其特征在于:步骤(2)中搅拌反应的搅拌速度为450r/min。

8.根据权利要求1所述的一锅法同时制备不同粘附性超疏水表面的方法,其特征在于:步骤(3)低沸点有机溶剂为二硫化碳,三氯甲烷中的一种,基板为玻璃片,硅片,钢片中的一种。

9.根据权利要求1所述的一锅法同时制备不同粘附性超疏水表面的方法,其特征在于:步骤(3)疏水颗粒分别分散在低沸点有机溶剂中的浓度为40‑60mg/mL,呼吸图案法的温度为40‑50℃,湿度为80‑90%。

10.根据权利要求1所述的一锅法同时制备不同粘附性超疏水表面的方法,其特征在于:干燥温度为70‑90℃,干燥时间为10‑12h。