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一种复合超疏水涂层及其制备方法和应用与流程

2021-08-27 13:31:00 来源:中国专利 TAG:疏水 涂层 制备方法 复合 材料
一种复合超疏水涂层及其制备方法和应用与流程

本申请涉及超疏水材料技术领域,具体而言,涉及一种复合超疏水涂层及其制备方法和应用。



背景技术:

通过有机分子凝胶的方法构筑有机纳微米结构表面,具有成本低、施工方便等优点,但所形成的有机纳微米结构薄膜的机械性能较差,不耐磨损,限制其在实际生产生活中的应用。

bph-8/etoh干凝胶涂层作为一种超疏水材料,但耐摩擦性能很差,使用150目、180目、220目、240目、320目和400目的砂纸对bph-8/etoh干凝胶涂层进行磨损,在分别经历5个、4个、3个、3个、3个和2个循环后,其表面接触角变为150度以下,不再有超疏水状态。



技术实现要素:

本申请提供了一种复合超疏水涂层及其制备方法和应用,其能够改善复合超疏水涂层表面的耐磨性。

本申请的实施例是这样实现的:

在第一方面,本申请示例提供了一种复合超疏水涂层,其包括相结合的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层和树脂层。

1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层为1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层或1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末层。

在上述技术方案中,本申请的复合超疏水涂层具有较好的耐磨性,能够在多次磨损后依旧保持其优异的超疏水性能。

结合第一方面,在本申请的第一方面的第一种可能的示例中,上述树脂层的材质包括环氧树脂、尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯或聚醚醚酮。

在上述示例中,上述树脂具有较高的玻璃化温度,能够作为底层提高复合超疏水涂层的耐磨性。

结合第一方面,在本申请的第一方面的第二种可能的示例中,上述复合超疏水涂层的厚度为2~200μm。

可选地,1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层的厚度为1~100μm。

可选地,树脂层的厚度为1~100μm。

在第二方面,本申请示例提供了一种上述复合超疏水涂层的制备方法,其包括:将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶涂覆于第一基底表面形成1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶层,将形成树脂层的组合物涂覆于第二基底表面形成未固化的树脂层,将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶层干燥形成1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层,使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层与第一基底分离,并将分离得到的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层贴合在未固化的树脂层表面,待未固化的树脂层固化。

在上述技术方案中,本申请的复合超疏水涂层的制备方法简便,可用于制备大面积的复合超疏水涂层。

结合第二方面,在本申请的第二方面的第一种可能的示例中,上述将分离得到的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层贴合在未固化的树脂层表面后,在未固化的树脂层固化前,对1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层施加压力。

在上述示例中,对1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层施加压力能够使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层和未固化的树脂层紧密结合。

结合第二方面,在本申请的第二方面的第二种可能的示例中,上述1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶的溶剂包括乙醇、氯仿、苯、甲苯、四氢呋喃和二甲基亚砜中的任意一种或多种。

结合第二方面,在本申请的第二方面的第三种可能的示例中,上述干燥包括真空冷冻干燥,真空冷冻干燥包括在1.3~13pa和-50~-10℃的条件下干燥8~48h。

在第三方面,本申请示例提供了一种上述的复合超疏水涂层的制备方法,其包括:将形成树脂层的组合物涂覆在第三基底表面形成未固化的树脂层,将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末铺设于未固化的树脂层表面,待未固化的树脂层固化。

在上述技术方案中,本申请的复合超疏水涂层的制备方法简便,可用于制备大面积的复合超疏水涂层。

结合第三方面,在本申请的第三方面的第一种可能的示例中,上述将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末铺设于未固化的树脂层固化表面后,在未固化的树脂层固化前,对1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末施加压力。

在上述示例中,对1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末施加压力能够使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末和未固化的树脂层密结合。

在第四方面,本申请示例提供了一种上述的复合超疏水涂层在制备超疏水性材料中的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层磨损前和经150目砂纸磨损4个循环后的照片;

图2为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层磨损前和经180目砂纸磨损3个循环后的照片;

图3为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层磨损前和经220目砂纸磨损2个循环后的照片;

图4为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层磨损前和经240目砂纸磨损2个循环后的照片;

图5为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层磨损前和经320目砂纸磨损2个循环后的照片;

图6为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层磨损前和经400目砂纸磨损1个循环后的照片;

图7为本申请实施例1的复合超疏水涂层磨损前和经150目砂纸磨损13个循环后的照片;

图8为本申请实施例1的复合超疏水涂层磨损前和经180目砂纸磨损12个循环后的照片;

图9为本申请实施例1的复合超疏水涂层磨损前和经220目砂纸磨损8个循环后的照片;

图10为本申请实施例1的复合超疏水涂层磨损前和经240目砂纸磨损7个循环后的照片;

图11为本申请实施例1的复合超疏水涂层磨损前和经320目砂纸磨损7个循环后的照片;

图12为本申请实施例1的复合超疏水涂层磨损前和经400目砂纸磨损4个循环后的照片;

图13为本申请实施例2的复合超疏水涂层磨损前和经150目砂纸磨损25个循环后的照片;

图14为本申请实施例2的复合超疏水涂层磨损前和经180目砂纸磨损23个循环后的照片;

图15为本申请实施例2的复合超疏水涂层磨损前和经220目砂纸磨损18个循环后的照片;

图16为本申请实施例2的复合超疏水涂层磨损前和经240目砂纸磨损17个循环后的照片;

图17为本申请实施例2的复合超疏水涂层磨损前和经320目砂纸磨损14个循环后的照片;

图18为本申请实施例2的复合超疏水涂层磨损前和经400目砂纸磨损8个循环后的照片;

图19为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层经150目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图20为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层经180目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图21为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层经220目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图22为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层经240目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图23为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层经320目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图24为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层经400目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图25为本申请实施例1的复合超疏水涂层经150目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图26为本申请对实施例1的复合超疏水涂层经180目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图27为本申请实施例1的复合超疏水涂层经220目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图28为本申请实施例1的复合超疏水涂层经240目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图29为本申请实施例1的复合超疏水涂层经320目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图30为本申请实施例1的复合超疏水涂层经400目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图31为本申请实施例2的复合超疏水涂层经150目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图32为本申请对实施例2的复合超疏水涂层经180目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图33为本申请实施例2的复合超疏水涂层经220目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图34为本申请实施例2的复合超疏水涂层经240目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图35为本申请实施例2的复合超疏水涂层经320目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图36为本申请实施例2的复合超疏水涂层经400目砂纸磨损过程中的水静态接触角;

图37为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层磨损前的表面接触角和扫描电镜图;

图38为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层经150目砂纸磨损4个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图39为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层经180目砂纸磨损3个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图40为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层经220目砂纸磨损2个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图41为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层经240目砂纸磨损2个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图42为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层经320目砂纸磨损2个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图43为本申请对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层经400目砂纸磨损1个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图44为本申请实施例1的复合超疏水涂层磨损前的表面接触角和扫描电镜图;

图45为本申请实施例1的复合超疏水涂层经150目砂纸磨损13个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图46为本申请实施例1的复合超疏水涂层经180目砂纸磨损12个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图47为本申请实施例1的复合超疏水涂层经220目砂纸磨损8个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图48为本申请实施例1的复合超疏水涂层经240目砂纸磨损7个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图49为本申请实施例1的复合超疏水涂层经320目砂纸磨损7个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图50为本申请实施例1的复合超疏水涂层经400目砂纸磨损4个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图51为本申请实施例2的复合超疏水涂层磨损前的表面接触角和扫描电镜图;

图52为本申请实施例2的复合超疏水涂层经150目砂纸磨损25个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图53为本申请实施例2的复合超疏水涂层经180目砂纸磨损23个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图54为本申请实施例2的复合超疏水涂层经220目砂纸磨损18个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图55为本申请实施例2的复合超疏水涂层经240目砂纸磨损17个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图56为本申请实施例2的复合超疏水涂层经320目砂纸磨损14个循环后的表面接触角和扫描电镜图;

图57为本申请实施例2的复合超疏水涂层经400目砂纸磨损8个循环后的表面接触角和扫描电镜图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本申请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申请,而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下针对本申请实施例的一种复合超疏水涂层及其制备方法和应用进行具体说明:

本申请提供一种复合超疏水涂层,其包括:相结合的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯(bph-8)层和树脂层。

1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯(bph-8)层和树脂层结合的方式为粘接。

其中,1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层可以为1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层或1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末层。

1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯的结构式如下:

1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层具有良好的超疏水性,其表面接触角>150度。

但是,单独的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层的耐磨性较差。而本申请以树脂层贴合1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层得到的复合超疏水涂层具有较好的耐磨性,能够在多次磨损后依旧保持其优异的超疏水性能。

树脂层的材质为玻璃化温度较高的树脂。

可选地,树脂层的材质包括环氧树脂、尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯或聚醚醚酮。

可选地,树脂层的材质为环氧树脂。

复合超疏水涂层的厚度为2~200μm,1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层的厚度为1~100μm,树脂层的厚度为1~100μm。

在本申请的一种实施方式中,复合超疏水涂层的厚度为100μm、1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层的厚度为50μm、树脂层的厚度为50μm。在本申请的其他一些实施方式中,复合超疏水涂层的厚度为100μm、1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层的厚度为60μm、树脂层的厚度为40μm,或复合超疏水涂层的厚度为200μm、1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层的厚度为100μm、树脂层的厚度为100μm,或复合超疏水涂层的厚度为2μm、1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层的厚度为1μm、树脂层的厚度为1μm,或复合超疏水涂层的厚度为150μm、1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层的厚度为100μm、树脂层的厚度为50μm,或复合超疏水涂层的厚度为50μm、1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层的厚度为30μm、树脂层的厚度为20μm。

本申请还提供一种上述复合超疏水涂层的制备方法,其包括:将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶涂覆于第一基底表面形成1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶层,将形成树脂层的组合物涂覆于第二基底表面形成未固化的树脂层,将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶层干燥形成1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层,使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层与第一基底分离,并将分离得到的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层贴合在未固化的树脂层表面,对1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层施加压力使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层和未固化的树脂层紧密结合,待未固化的树脂层固化。

其中,1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶通过以下方法制得:

将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯和溶剂混合得到混合液,将混合液置于密封容器中并加热使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯全部溶解,得到无色透明的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯溶液,冷却至室温后,得到1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶。

可选地,1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯和溶剂的质量体积比为1.5~2.5mg:1~2ml。

可选地,1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯和溶剂的质量体积比为2mg:1.5ml。

溶剂包括乙醇、氯仿、苯、甲苯、四氢呋喃和二甲基亚砜中的任意一种或多种。

形成树脂层的组合物包括树脂和助剂。

例如,当树脂为环氧树脂时,助剂为固化剂,且环氧树脂和固化剂的用量为1:1ml。

本申请的干燥为真空冷冻干燥。

可选地,真空冷冻干燥包括在1.3~13pa和-50~-10℃的条件下干燥8~48h。

可选地,可选地,真空冷冻干燥包括在1.3~13pa和-50℃的条件下干燥12h。

对1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层施加压力的方式包括使用玻璃棒轻轻滚压。

本申请还提供一种上述的复合超疏水涂层的制备方法,其包括:将形成树脂层的组合物涂覆在第三基底表面形成未固化的树脂层,将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末铺设于未固化的树脂层表面,对1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末施加压力使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末和未固化的树脂层密结合,待未固化的树脂层固化。

1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末的粒径≤250μm。

本申请的复合超疏水涂层可以采用两种制备方法制得,两种制备方法均较简便,且可用于制备大面积的复合超疏水涂层。

对1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层施加压力的方式包括使用玻璃棒轻轻滚压。

本申请示例提供了一种上述的复合超疏水涂层在制备超疏水性材料中的应用。

以下结合实施例对本申请的一种复合超疏水涂层及其制备方法作进一步的详细描述。

实施例1

本申请提供一种复合超疏水涂层及其制备方法,其包括以下步骤:

1、制备1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层

将2mg1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯和1.5ml无水乙醇混合得到混合液,并将混合液加入到密封瓶中,加热使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯全部溶解,得到无色透明的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯溶液,冷却至室温后,得到1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶,将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶均匀涂覆在2cm*2cm第一玻璃基底表面,然后将涂覆有1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶的第一玻璃基底置于真空干燥箱中在-50℃下干燥12h,得到具有微纳米分级结构的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层。

2、制备树脂层

将0.5ml环氧树脂和0.5ml环氧固化剂混合后均匀涂覆在2cm*2cm第二玻璃基底表面,得到树脂层。

3、制备复合超疏水涂层

用刀片将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层从第一玻璃基底上剥离下来并均匀且完好的贴附在第二玻璃基底表面的树脂层表面,采用玻璃棒轻轻滚压1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层和树脂层紧密结合,待环氧树脂固化后,制得复合超疏水涂层。

实施例2

本申请提供一种复合超疏水涂层及其制备方法,其包括以下步骤:

1、制备树脂层

将0.5ml环氧树脂和0.5ml环氧固化剂混合后均匀涂覆在2cm*2cm玻璃基底表面,得到树脂层。

2、制备复合超疏水涂层

先将20mg1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯使用研钵研磨成细小的粉末,然后将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末均匀铺洒于玻璃基底上的树脂层表面,采用玻璃棒轻轻滚压1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯粉末和树脂层紧密结合,待环氧树脂固化后,制得复合超疏水涂层。

实施例3

本申请提供一种复合超疏水涂层及其制备方法,其包括以下步骤:

1、制备1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层

将2mg1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯和1.5ml无水乙醇混合得到混合液,并将混合液加入到密封瓶中,加热使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯全部溶解,得到无色透明的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯溶液,冷却至室温后,得到1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶,将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶均匀涂覆在2cm*2cm第一玻璃基底表面,然后将涂覆有1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶的第一玻璃基底置于真空干燥箱中在-50℃下干燥12h,得到具有微纳米分级结构的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层。

2、制备树脂层

将0.5ml尼龙树脂和0.5ml尼龙树脂固化剂混合后均匀涂覆在2cm*2cm第二玻璃基底表面,得到树脂层。

3、制备复合超疏水涂层

用刀片将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层从第一玻璃基底上剥离下来并均匀且完好的贴附在第二玻璃基底表面的树脂层表面,采用玻璃棒轻轻滚压1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层和树脂层紧密结合,待尼龙树脂固化后,制得复合超疏水涂层。

实施例4

本申请提供一种复合超疏水涂层及其制备方法,其包括以下步骤:

1、制备1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层

将2mg1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯和1.5ml无水乙醇混合得到混合液,并将混合液加入到密封瓶中,加热使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯全部溶解,得到无色透明的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯溶液,冷却至室温后,得到1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶,将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶均匀涂覆在2cm*2cm第一玻璃基底表面,然后将涂覆有1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶的第一玻璃基底置于真空干燥箱中在-50℃下干燥12h,得到具有微纳米分级结构的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层。

2、制备树脂层

将0.5ml聚碳酸脂和0.5ml聚碳酸脂固化剂混合后均匀涂覆在2cm*2cm第二玻璃基底表面,得到树脂层。

3、制备复合超疏水涂层

用刀片将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层从第一玻璃基底上剥离下来并均匀且完好的贴附在第二玻璃基底表面的树脂层表面,采用玻璃棒轻轻滚压1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层和树脂层紧密结合,待聚碳酸酯固化后,制得复合超疏水涂层。

对比例1

本申请对比例提供一种1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层及其制备方法,其包括以下步骤:

将2mg1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯和1.5ml无水乙醇混合得到混合液,并将混合液加入到密封瓶中,加热使1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯全部溶解,得到无色透明的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯溶液,冷却至室温后,得到1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶,将1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶均匀涂覆在2cm*2cm第一玻璃基底表面,然后将涂覆有1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯凝胶的第一玻璃基底置于真空干燥箱中在-50℃下干燥12h,得到1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层。

试验例1

取实施例1、2制得的复合超疏水涂层和对比例1制得的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层,分别采用150目、180目、220目、240目、320目和400目的砂纸对实施例1、2制得的复合超疏水涂层和对比例1制得的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层进行磨损,如图1~18所示,并通过扫描电子显微镜和接触角测试仪表征经历多个循环的磨损后复合超疏水涂层或1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层的表面 接触角,结果如图19~36所示,且复合超疏水涂层或1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯干凝胶层的表面接触角磨损前后的扫描电镜图如37~57所示。

其中,磨损包括:将复合超疏水涂层或1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层倒放在砂纸上,使复合超疏水涂层或1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层与砂纸接触,并在单独的复合超疏水涂层或1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层上放置50g砝码,然后施加水平作用力使其分别沿垂直线横向和纵向移动10cm,该过程定义为一个磨损循环。

采用150目砂纸对对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层进行磨损,在经历4个循环后其表面接触角仍在150度以上,但是在经历5个循环后其表面接触角变为150度以下,不再有超疏水状态;

采用180目砂纸对对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层进行磨损,在经历3个循环后其表面接触角仍在150度以上,但是在经历4个循环后其表面接触角变为150度以下,不再有超疏水状态;

采用220目砂纸对对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层进行磨损,在经历2个循环后其表面接触角仍在150度以上,但是在经历3个循环后其表面接触角变为150度以下,不再有超疏水状态;

采用240目砂纸对对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层进行磨损,在经历2个循环后其表面接触角仍在150度以上,但是在经历3个循环后其表面接触角变为150度以下,不再有超疏水状态;

采用320目砂纸对对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层进行磨损,在经历2个循环后其表面接触角仍在150度以上,但是在经历3个循环后其表面接触角变为150度以下,不再有超疏水状态;

采用400目砂纸对对比例1的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层进行磨损,在经历1个循环后其表面接触角仍在150度以上,但是在经历2个循环后其表面接触角变为150度以下,不再有超疏水状态。

采用150目砂纸对实施例1的复合超疏水涂层进行磨损,在经历13个循环后其表面接触角仍在150度以上;

采用180目砂纸对实施例1的复合超疏水涂层进行磨损,在经历12个循环后其表面接触角仍在150度以上;

采用220目砂纸对实施例1的复合超疏水涂层进行磨损,在经历8个循环后其表面接触角仍在150度以上;

采用240目砂纸对实施例1的复合超疏水涂层进行磨损,在经历7个循环后其表面接触角仍在150度以上;

采用320目砂纸对实施例1的复合超疏水涂层进行磨损,在经历7个循环后其表面接触角仍在150度以上;

采用400目砂纸对实施例1的复合超疏水涂层进行磨损,在经历4个循环后其表面接触角仍在150度以上。

采用150目砂纸对实施例2的复合超疏水涂层进行磨损,在经历25个循环后其表面接触角仍在150度以上;

采用180目砂纸对实施例2的复合超疏水涂层进行磨损,在经历23个循环后其表面接触角仍在150度以上;

采用220目砂纸对实施例2的复合超疏水涂层进行磨损,在经历18个循环后其表面接触角仍在150度以上;

采用240目砂纸对实施例2的复合超疏水涂层进行磨损,在经历17个循环后其表面接触角仍在150度以上;

采用320目砂纸对实施例2的复合超疏水涂层进行磨损,在经历14个循环后其表面接触角仍在150度以上;

采用400目砂纸对实施例2的复合超疏水涂层进行磨损,在经历8个循环后其表面接触角仍在150度以上。

综上所述,本申请实施例的复合超疏水涂层的耐磨性明显好于单层的1,4-二[(3,4-二辛氧基苯)-联酰胺基]苯层。

以上所述仅为本申请的具体实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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