超疏水涂层的制备及其性能

保温 ０５ ，补 加 引发剂 ，再 保温 ．ｈ
。 以有机 硅改性 丙 烯酸树 脂 为 固化 。涂料配 比见表 １
０５ ，出料 ，最后产物呈粘性且清 成 膜物 质 、以正 丁醇 、二 甲苯 为 １ 超 疏水 涂层 性能测 试 ． ｂ ． ３
澈 透 明 。整 个 反 应 过 程 ，控 制 氮 溶 剂 ，纳米 ＳＯ，（ ｉ 疏水 型 ）、轻
（ ＭＭＡ）、丙烯酸丁酯 （ Ａ）、 Ｂ
乙烯 基三 乙氧 基硅烷 、二 甲苯 、
轻碳 酸 钙
钛 白粉
１ ｇ
０５ ．ｇ
乙 酸 丁 酯 ， 在 滴 定 瓶 中加 入 偶
滑石 粉
０５ ．ｇ
氮 二异 丁 腈 （ Ｉ ＡＢ Ｎ） 和丙 烯 酸 气流 速适 当 ，控制加 热温 度恒 定 质碳酸 钙 、滑石 粉 、钛 白粉为 添 （ ＡＡ）的混 合液 ，在 氮 气 的 保 且 在１ ０ １￣ Ｃ左右 ，控制搅拌 器转 速 加 颗 粒 配 制 涂 料 ， 配 制 好 的 涂 料
“ 荷叶 效 应 ” 的 效 果 。
结果 表 明 ，此涂 层 与荷 叶表 面 的 图 ２ 涂 层 表 面 的 Ｓ Ｍ 图 ， 图 性 涂料 虽然 在树 脂分 子 结构 中引 是 Ｅ ｉ ０键 ，但 涂 层 结构相似 ，疏水性能较好 。 ３ 为荷叶表面Ｓ Ｍ图 ，涂层表面 出 入 了低 表 面 能 ｓ 一 Ｅ （ ）涂层表面的疏水性能 ， ３ 现 了微 米 、纳 米级 的 “ 起 ” ， 突 表 面 并 未 构 建 类 荷 叶 的 粗 糙 结 这 些突 起 同荷 叶表 面 的 “ 突” 乳 非 常相 似 ，说 明涂 层表 面具 备 了
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（ ）丙烯酸树脂涂 层 ａ
（ ）有机硅改性丙烯酸树脂涂层 ｂ
（ ）超 疏水涂层 Ｃ
图４ 不 同表面状态涂层的接触角示意图
２ １涂 层 的表 面状 态及 微观 结构 ．
护 下 搅 拌 升 温 至 回 流 。 打 开 滴 定 恒 定 且 在 ３０／ ｉ左 右 。 ５ｒ ｎ ｍ
超声分 散３ ｒｉ ，采用 浸涂方 法 ， ０ ｎ ａ 将 涂料 涂在 碳钢 试片表 面 ，室温
瓶 开关 ，滴加 混 合液 ，３ Ｊ 完 ， ｈ／ ｌ ｌ
１２ 超 疏水 涂层 的制备 ．
腐蚀 研 究
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人们联 想到构 成粗糙的微观 等 方面具有广阔的发展前景。 ．
层的 硬 度 、涂 料黏 度 、涂 层 附着
力 、 冲 击 强 度 和 干 燥 时 间 ，涂 层
厚度采用Ｔ ２ 型涂层测厚仪。 ｒ６
Ｘ４
图１ 水滴在涂层表面状态
２实验结果 与分析
×１ ０ ０ ０
×５０ ０
图２ 涂层表面Ｓ Ｍ照片 Ｅ
图３ 荷叶表面Ｓ Ｍ照片 Ｅ
Ｔ０１ ＿ ＣＯＲＲＯＳｌ ＡＬ ＯＮ ＣＯＮＴＲＯ Ｌ
试 片 表 面 喷 金 ，利 用 日立 Ｓ ３ ０ Ｎ扫描 电镜 观察 涂 层的表 －４０
面形 貌 。接触 角 测量采 用去 离子
水 ，液 体体积 为５ Ｌ，用Ｊ 一 ２ ｐ Ｙ ８ 接
触 角测 定仪测 量水 在涂 层表 面的 静态接触角。
按 照Ｇ ３ ９ Ｂ １２ 、Ｇ Ｂ ６ ７ 、Ｇ ７５ Ｂ １２ 、ＧＢ １３ 、ＧＢ １２ Ｎ 试 涂 ７０ ７２ ７８ Ｉ ］
由图４ 见 ，丙烯酸树脂涂 层 能 有 关 ，又 和材 料表 面 的粗 糙度 可
１ ，有机 硅改性 有关 。 用 注 射 器 将 水 滴 在 涂 层 表 与水 的接触角为７ 。
． 面 ，用数 码相机进 行拍 照，图１ 是 丙 烯 酸树 脂涂 层 与水 的接 触 角为 ２３ 涂 层的 性能
水滴在涂层表面 的状态 。 ８ 。 ２ ，疏 水 效 果 并 不 明 显 ，加 入
涂 层 性 能 见 表 ２ 。
由 图 ｌ 以 看 出水 滴 滴 在 涂 疏 水 颗粒 的超 疏水 涂 层 与水 的接 可 ５。 层表 面 ，类 似于 水 滴在 荷 叶表 面 触 角 为 ｌ ２ ，表现 为 超疏 水性 。 的状 态 。水 珠没 有扩 散 ，也 没 有 由 此 可 见 ，有 机 硅 改 性 的 丙 烯 酸 浸润 涂 层 ，将试 片稍 微 倾斜 一 定 树 脂涂 料 虽然 可 以增加 接 触 角 ，
３ 结 论
（ ）在有机硅 改性 丙烯酸树 １ 脂 中加 入 疏水 型 纳米 ＳＯ 及其 它 ｉ
微 米级 颗 粒 ，获得 了类似 荷叶 表 的 角度 ，水 珠便 可以 从 涂料 表 面 但毕 竟 有限 ，还 达 不到 超疏 水 的 面结构的涂 层。 。 ５ 滚 落 ，这 就 说 明 涂 层 表 面 达 到 了 效 果 ，通 常接 触 角超 过 １ ０ 才 （ ）Ｓ Ｍ观察和接触 角测量 ２ Ｅ 可 达 到 超 疏 水 的 效 果 。 有 机 硅 改
１５％ 。 ．
疏水涂料的配方
药 品名 称 数量
有机硅 改性 丙烯酸树脂
纳米 ＳＯ２ ｉ
正 丁 醇
二 甲 苯
５ ｇ
１５ ．ｇ
８ ｍＬ
２ ｍＬ
在 装 有 回 流 冷 凝 装 置 、 搅 拌 器、温 度计 的 四 口烧 瓶 中 ，按
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定 比 例 加 入 甲 基 丙 烯 酸 甲酯
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一 、 。 … 一
全面腐蚀控制 第２ 卷第４ ０ １ － 月 ５ 期２ １ ．４ ￣
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５５ ，二 甲苯 ４１ ，乙 酸 丁 酯 表１ ．％ ％ １ ％，偶 氮 二 异丁 腈 （ Ｉ １ ＡＢ Ｎ）