一种可粘贴式超疏水薄膜的制备方法与流程

1.本发明涉及高分子涂层材料领域，具体涉及一种可粘贴式超疏水薄膜的制备方法。


背景技术：

2.近年来，人们通过对大自然不断的探索，从“荷叶效应”发现超疏水现象，近而发现构成超疏水表面的两个关键因素是[guo z , liu w , su b l . superhydrophobic surfaces: from natural to biomimetic to functional[j]. journal of colloid and interface science, 2011, 353(2):335
‑
355.]微纳米结构和低表面能。
[0003]
随着超疏水表面的制备技术的不断发展，很多超疏水表面被制备出来。如申请号为cn106928844a公开了一种含氟超疏水有机硅涂层的制备方法，其通过含氟烷氧基硅烷和烷氧基硅烷组成的有机硅原料和纳米二氧化硅进行反应，制备含氟硅树脂复合物，再将植被的复合物与有机溶剂和固化剂混合，待完全固化后完成超疏水涂层的制备。
[0004]
申请号为cn107868533b公开了一种超疏水涂料的制备，其通过氟化树脂、纳米粒子、有机溶剂和固化剂混合，通过氟化树脂对纳米粒子进行改性，然后通过喷枪将混合溶液喷涂到存有底漆的不同基材表面，固化后形成超疏水表面。
[0005]
以上的超疏水的表面的制备都通过含氟化学试剂对其进行低表面能改性处理，其中含氟化学试剂难以自然降解，对环境有着严重的污染；而且其超疏水表面的制备工艺复杂，成本较高，难以大规模生产使用，那么急需一种简便无污染的超疏水制备方法，其可以储存于仓库中，当需要时，便可拿出便携的运用于日常生活中。


技术实现要素：

[0006]
为解决上述技术问题，本发明提供一种可粘贴式超疏水薄膜的制备方法，克服了目前大部分的超疏水表面的制备存在着技术繁琐，实用性差，不能大规模制备，且大部分超疏水表面需要化学试剂进行低表面能修饰等缺陷，提供一种较简单、实用性好、无需化学试剂进行表面改性、且具有自清洁特性的可粘贴式超疏水薄膜的制备方法，其有着良好的可粘贴能力，可粘贴于日常可见的平面、弯面、曲面上运用于防水防污。
[0007]
本发明的第二个目的是提供一种回收利用废旧硅橡胶复合绝缘子，将其废物利用制备成超疏水薄膜，为超疏水表面的制备提供一种新的路线。
[0008]
为了实现上述目的，本发明的可粘贴式超疏水薄膜的制备方法技术方案是：一种可粘贴式超疏水薄膜的制备方法，包括以下步骤：（1）将废旧的硅橡胶复合绝缘子剪切成块状结构，将其置于酒精灯上充分燃烧。待其充分燃烧后，采用石臼将其拧碎，在通过160分目的分目筛，筛选拧碎后的粉末，收集筛选的粉末，该粉末具有超疏水性。
[0009]
（2）将厚度为2mm的铜膜，平置于水平面上，背面涂抹压敏胶聚丙烯酸酯和封贴。正面采用单组份的聚氨酯粘贴剂，通过刀片将其粘贴剂涂抹均匀。
[0010]
（3）将步骤（1）筛选后的粉末和乙酸乙酯溶液加入烧杯中，通过磁力搅拌器搅拌，得到前驱溶液，采用喷涂法，将所得到混合溶液喷涂到铜膜正面涂聚氨酯粘贴剂的表面，放入恒温箱后恒温处理，完成可粘贴式超疏水薄膜的制备。
[0011]
上述中，所采用废旧硅橡胶复合绝缘子是由湖北省电力公司提供。
[0012]
上述中，所采用的燃烧装置是酒精灯，或者采用其他清洁无污染火源燃烧。
[0013]
上述中，燃烧后的废旧硅橡胶复合绝缘子，燃烧物本身具有疏水性。
[0014]
优选地，所述步骤1）中，石臼可以替换成其他装置，可以将完成燃烧后的固态，研磨成颗粒状即可，如答粉碎机，研磨机等。
[0015]
优选地，所述步骤1）中，采用的分目筛可以为其他分母，采用分目筛的原因是为了粉末大小更均匀，采取喷涂口不易堵住。图1为经过160目筛选的燃烧后废旧硅橡胶复合绝缘子粉末的场发射扫描电子显微镜照片。
[0016]
优选地，所述步骤2）中，采用的粘贴剂可以为压敏型粘贴剂，如聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯基醚等任意一种，为达到像“万能贴”类型，可撕下封贴，贴在任何表面。
[0017]
优选地，所述步骤2）中，可采用旋涂、刷涂、滚涂等，目的是使粘贴剂涂抹更为均匀。
[0018]
优选地，所述步骤3）中，经过筛选后的粉末与乙酸乙酯的质量比是10: 10~100。
[0019]
优选地，所述步骤3）中，有机溶剂可以采用正己烷，乙醇、丙酮等中任意一种。
[0020]
优选地，所述步骤3）中，也可采用按压，滚压等，其目的为了使粉末更好的和基地结合。
[0021]
优选地，所述步骤3）中，磁力搅拌器搅拌55
‑
65min，喷涂距离为25
‑
35cm，恒温箱设定的条件为:温度为65
‑
75℃，1.5
‑
2.5小时。
[0022]
本发明具体以下技术效果：1、通过一种简单的方法制备可粘贴式超疏水薄膜，不经过任何化学试剂进行改性，得到接触角大于150
°
，滚动角低于10
°
的超疏水表面，可以很便利的应用于日常见的几种表面：平面，弯面，曲面的防水防污。同时，整个制备方法绿色无污染，且制备超疏水表面有着一定的耐久性，同时也回收利用废旧硅橡胶复合绝缘子，解决了废旧硅橡胶回收效率低下，给超疏水表面的制备提供一种新的制备方法与变废为宝的思路。
[0023]
2、回收了无法自然降解的废旧硅橡胶复合绝缘子，使其变废为宝，转化为具有超疏水性能的粉末，为制备超疏水方法提供了一种新思路。
[0024]
3、无需通过无需含氟以及任何化学试剂进行表面改性，通过绿色无污染的方法得到超疏水表面，且制备方法简易，可适用大规模制备。
[0025]
4、制备的可粘贴式超疏水薄膜有着良好的可粘贴能力，可粘贴于日常可见的平面、弯面、曲面上运用于防水防污，使用方法方便简洁。
附图说明
[0026]
图1是具有超疏水特性的粉末的场发射扫描电子显微镜照片。
[0027]
图2是可粘贴式超疏水薄膜表面的场发射扫描电子显微镜照片。
[0028]
图3是水滴在经过超疏水处理后可粘贴式超疏水薄膜的静态接触角光学照片。
[0029]
图4是可粘贴式超疏水薄膜粘贴应用在平面基底的光学照片。
[0030]
图5是可粘贴式超疏水薄膜粘贴应用在弯面基底的光学照片。
[0031]
图6是可粘贴式超疏水薄膜粘贴应用在曲面基底的光学照片。
具体实施方式
[0032]
实施例1将废旧的硅橡胶复合绝缘子剪切成块状结构，将其置于酒精灯上充分燃烧。待其充分燃烧后，采用石臼将其拧碎，在通过160分目的分目筛，筛选研磨后的粉末，收集筛选的粉末，该粉末具有超疏水性。将厚度为2mm的铜膜，平置于水平面上，背面涂抹压敏胶聚丙烯酸酯和封贴。正面采用单组份的聚氨酯粘贴剂，通过刀片将其粘贴剂涂抹均匀。将筛选后的粉末和乙酸乙酯溶液以1:10的比例加入烧杯中，通过磁力搅拌器搅拌60min，采用喷涂法，设定喷涂距离为30cm,将所得到混合溶液喷涂到铜膜正面涂聚氨酯粘贴剂的表面，放入恒温箱后，设定温度为70℃，两小时后完成可粘贴式疏水薄膜的制备。其接触角为122.1
°
，滚动角为52.4
°
。
[0033]
实施例2将废旧的硅橡胶复合绝缘子剪切成块状结构，将其置于酒精灯上充分燃烧。待其充分燃烧后，采用石臼将其拧碎，在通过160分目的分目筛，筛选研磨后的粉末，收集筛选的粉末，该粉末具有超疏水性。将厚度为2mm的铜膜，平置于水平面上，背面涂抹压敏胶聚丙烯酸酯和封贴。正面采用单组份的聚氨酯粘贴剂，通过刀片将其粘贴剂涂抹均匀。将筛选后的粉末和乙酸乙酯溶液以1:7的比例加入烧杯中，通过磁力搅拌器搅拌60min，采用喷涂法，设定喷涂距离为30cm,将所得到混合溶液喷涂到铜膜正面涂聚氨酯粘贴剂的表面，放入恒温箱后，设定温度为70℃，两小时后完成可粘贴式疏水薄膜的制备。其接触角为141.3
°
，滚动角为17.1
°
。
[0034]
实施例3将废旧的硅橡胶复合绝缘子剪切成块状结构，将其置于酒精灯上充分燃烧。待其充分燃烧后，采用石臼将其拧碎，在通过160分目的分目筛，筛选研磨后的粉末，收集筛选的粉末，该粉末具有超疏水性。将厚度为2mm的铜膜，平置于水平面上，背面涂抹压敏胶聚丙烯酸酯和封贴。正面采用单组份的聚氨酯粘贴剂，通过刀片将其粘贴剂涂抹均匀。将筛选后的粉末和乙酸乙酯溶液以1:5的比例加入烧杯中，通过磁力搅拌器搅拌60min，采用喷涂法，设定喷涂距离为30cm,将所得到混合溶液喷涂到铜膜正面涂聚氨酯粘贴剂的表面，放入恒温箱后，设定温度为70℃，两小时后完成可粘贴式超疏水薄膜的制备。其接触角为151.1
°
，滚动角为6.2
°
。
[0035]
实施例4将废旧的硅橡胶复合绝缘子剪切成块状结构，将其置于酒精灯上充分燃烧。待其充分燃烧后，采用石臼将其拧碎，在通过160分目的分目筛，筛选研磨后的粉末，收集筛选的粉末，该粉末具有超疏水性。将厚度为2mm的铜膜，平置于水平面上，背面涂抹压敏胶聚丙烯酸酯和封贴。正面采用单组份的聚氨酯粘贴剂，通过刀片将其粘贴剂涂抹均匀。将筛选后的粉末和乙酸乙酯溶液以1:3的比例加入烧杯中，通过磁力搅拌器搅拌60min，采用喷涂法，设定喷涂距离为30cm,将所得到混合溶液喷涂到铜膜正面涂聚氨酯粘贴剂的表面，放入恒温箱后，设定温度为70℃，两小时后完成可粘贴式超疏水薄膜的制备，其表面形貌见图2。其接
触角为153.3
°
（见图3），滚动角为3.3
°
。
[0036]
实施例5将废旧的硅橡胶复合绝缘子剪切成块状结构，将其置于酒精灯上充分燃烧。待其充分燃烧后，采用石臼将其拧碎，在通过160分目的分目筛，筛选研磨后的粉末，收集筛选的粉末，该粉末具有超疏水性。将厚度为2mm的铜膜，平置于水平面上，背面涂抹压敏胶聚丙烯酸酯和封贴。正面采用单组份的聚氨酯粘贴剂，通过刀片将其粘贴剂涂抹均匀。将筛选后的粉末和乙酸乙酯溶液以1:1的比例加入烧杯中，通过磁力搅拌器搅拌60min，采用喷涂法，设定喷涂距离为30cm,将所得到混合溶液喷涂到铜膜正面涂聚氨酯粘贴剂的表面，放入恒温箱后，设定温度为70℃，两小时后完成可粘贴式疏水薄膜的制备。其接触角为152.3
°
，滚动角为5.8
°
。
[0037]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。