CN113604095B 一种负载超疏水颗粒的多孔粉体及其制备方法和应用 （东南大学）

号JP2009521552A,200US2012058330A1,2012.0ZhangYoufa等.Fabricationo一种负载超疏水颗粒的多孔粉体及其制备一种负载超疏水颗粒的多孔粉体及其制备剂分散于去离子水中，制得改性纳米颗粒悬浮入去离子水中，再加入超疏水改性纳米颗粒粉2性，150-250℃加热1-2h后，呈现超疏水性；所述水性硅烷偶联剂为赢创Dynasylan过滤干燥是在0.02MPa真空度条件下抽滤分离或在6000rpm转速下离心分离多孔颗粒悬浮水性全氟烷基硅氧烷为赢创DynasylanF8815，所述水性丙基辛基硅氧烷低聚物为赢创甲氧基硅烷中的任一种，所述水性硅烷偶联剂为赢创DynasylanHydrosil1151氨基水性5.权利要求1所述制备方法制备得到的负载超疏水颗粒的多孔粉体在制备涂层中的应料：将0.1-10份负载超疏水颗粒的多孔粉体机械搅拌分散于10-30份挥发性有机溶剂或去3烯酸酯共聚体为聚丙烯酸酯、烷基丙烯酸酯共聚物和丙烯酸酯-丙烯酸共聚物中的至少一孔粉体加入上述溶液中，机械搅拌30min后，在30-40V直流电压条件下进行电泳沉积10-4和UltraTech公司基于柔性有机底漆和超疏水纳米颗粒面漆的底面两层法，先后成功推出疏水涂层较为柔韧且磨损时材料能逐层去除，所以经30次胶带剥离和磨轮200g负载100转5氨酯弹性体(FPU)和含氟聚倍半硅氧烷(F-POSS)共混制备的涂层，在弹性磨轮250g负载磨[0006]申请人之前提出了一种高耐磨常温固化底面合一超疏水涂层及其制备方法(对比规模化使用。[0008]解决的技术问题：针对现有方法制备超疏水涂层时普遍存在的大量使用有机溶6[0011]上述过滤干燥是在0.02MPa真空度条件下抽滤分离或在6000rpm转速下离心分离[0012]上述水性全氟烷基硅氧烷为赢创DynasylanF8815，所述水性丙基辛基硅氧烷低的多孔粉体机械搅拌分散于10-30份挥发性有机溶剂或去离子水中，当制备水性涂料时也可直接使用1-40负载超疏水颗粒的多孔颗粒悬浮液，随后加入2-10份成膜物、1-4份固化7强度提高了55-100延伸率相较于常用的超疏水涂层提高了约66.7耐久性相较于现有技术制备的超疏水涂层如商用的Ultra-everdry涂层和Neverwet涂层提高了10倍以上，燥。与本课题组之前提出了一种高耐磨常温固化底面合一超疏水涂层及其制备方法(对比8涂层的换热器的融霜性能与传统商业化所使用的亲水类涂层换热器相比，过程更加迅速，[0019]图2.应用负载超疏水颗粒的多孔粉体[0020]图3.应用负载超疏水颗粒的多孔粉[0022]图5.应用负载超疏水颗粒的多孔粉体的超疏水涂层的机械耐久性及磨损后的表[0023]图6.应用负载超疏水颗粒的多孔9[0026]图9.应用负载超疏水颗粒的多孔之前提出的一种高耐磨常温固化底面合一超疏水涂层(对比文件CN110003735A)Taber磨损后的接触角与滚动角，b为同样试验条件下应用负载超疏水颗粒的多孔粉体的超疏水涂层的耐磨性，c为应用负载超疏水颗粒的多孔粉体的超疏水涂层经受不同苛刻环境的测试1kg负载)；丙烯酸树脂粘接剂制备的超疏水涂层的耐磨性(NEM@FEVE，NEM@epoxy，NEM@ceramicacoating和NEM@acrylic为不同粘接剂制备的应用负载超疏水颗粒的多孔粉体的超疏水涂烯酸树脂)；[0028]图11.应用负载超疏水颗粒的多痕曲线(NEM@FEVE为应用该负载超疏水颗粒的多孔粉体超疏水涂层，Diatomite@FEVE，载超疏水颗粒的多孔粉体的超疏水涂层，Diatomite@FEVE，Nano-silica@FEVE和Mixed-[0034]图17.应用负载超疏水颗粒的多孔粉体的超疏水涂层的宏观形貌(i-Ⅳ为不同粘接剂制备的应用负载超疏水颗粒的多孔不同涂层经盐水浸泡后的低频阻抗模值，b为不同涂层随盐水浸泡时间的低频阻抗模值变化，c为不同涂层随盐水浸泡时间的开路电位变化(NEM@FEVE和NEM@epoxy为不同粘接剂制[0037]图20.湿喷工艺制备的应用负载超疏水颗粒的多孔粉体制备的防腐疏水涂层的耐应用负载超疏水颗粒的多孔粉体的超疏水涂层换热器和商用亲水换热器除霜过程照片，b应用负载超疏水颗粒的多孔粉体的超疏水涂层和纳米颗粒涂层换热器在吹尘后的结霜换[0041](1)将10份纳米氧化铝溶胶、5份氨水、1.6份水性丙基辛基硅氧烷低聚物[0044](4)将6份负载超疏水颗粒的多孔粉体机械搅拌分散于25份水中，随后加入8份水[0046]图1a中右1为该负载超疏水颗粒的多孔粉体悬浮液白色悬浮液，通过喷雾干燥后现了其改性后获得的优异疏水性能如图1d所示；图2为该涂层室温固化后及高温固化后的水分蒸发量1-200L/h条件下喷雾干燥1-2h去除去离子水获[0053](5)将步骤(4)制得的应用该粉体的涂料涂覆于清洁后的任意基底表面后，置于[0054]图1中砖红色的浆料为负载超疏水颗粒的多孔粉体悬浮液的宏观形貌，通过喷雾了其改性后获得的优异疏水性能，图3为应用该负载超疏水颗粒的多孔粉体的超疏水涂层[0056]图5为实施例2中负载超疏水颗粒的多孔粉体制备的超疏水涂层的机械耐磨性及在遭受严苛机械磨损后表面的SEM图。得益于负载超疏水颗粒的多孔粉体本身良好的分散保护作用和在经受严苛机械破坏情况下超疏水纳米颗粒的释放，该超疏水涂层在Taber磨水分蒸发量1-200L/h条件下喷雾干燥1-2h去除去离子水获纳米粉体再连续搅拌12h，制得负载超疏水颗粒的多孔粉体悬浮液，然后在入口温度160-220℃、喷雾空气压0.3MPa、水分蒸发量1-200L/h条件下喷雾干燥1-2h获得最终的多孔粉[0063](5)将步骤(4)制得的应用该粉体的涂料涂覆于清洁后的任意基底表面后，置于[0064]图1a左1为该负载超疏水颗粒的多孔粉体悬浮液，其刚喷雾干燥出来的粉具有亲[0066]图6为实施例4中应用负载超疏水颗粒的多孔粉体的超疏水涂层表面和截面结构图从中可以看出超疏水纳米颗粒能够成功的负载到多孔硅藻土的孔隙中。图7为负载前后状与球形纳米颗粒的配合)来达到所使用的硅藻土的最高负载量30实现负载量的精确[0068]图8为实施例1中硅藻土颗粒中负载的纳米二氧化硅在微观不同压力下刮擦的SEM[0070]本课题组之前提出了一种高耐磨常温固化底面合一超疏水涂层及其制备方法(对施例4中最终的负载超疏水颗粒的多孔粉体制备的涂层的耐磨性，可见相同试验条件下耐磨性有了近5倍的提升，且应用负载超疏水颗粒的多孔粉体制备的超疏水涂层环境稳定性[0072]图10为实施例4中应用负载超疏水颗粒的多孔粉体制备的智能长效超疏水涂料的往是通过优选某一种粘接剂或者特定的粘接剂才能提高涂层的耐久性，本发明的普适性，[0074]图11为实施例4中应用负载超疏水颗粒的多孔粉体的超疏水涂层、负载超疏水颗例4步骤(3)中不添加步骤(1)纳米粉体直接喷雾干燥得到的低改性程度微米多孔粉体及实施例4最终的负载超疏水颗粒的多孔粉体的含氟量及羟基含量。氟碳树脂树脂包覆负载超改性程度，从而使最终的负载超疏水颗粒的多孔粉体的含氟量及羟基含量处在最佳范围。所使用的粘接剂和常用的超疏水涂层拉伸强度提高了55-100延伸率相较于常用的超疏[0077](1)将10份纳米二氧化钛溶胶、6份氨水、0.3份丙级三甲氧基硅烷、0.8份赢创水分蒸发量1-200L/h条件下喷雾干燥1-2[0081](5)将步骤(4)制得的应用负载超疏水颗粒的多孔粉体的涂料涂敷于清洁后的任[0082]图1a左3即为该负载超疏水颗粒的多孔粉体悬浮液，其刚喷雾干燥出来的粉具有[0084]图14为实施例10中应用负载超疏水颗粒的多孔粉体制备的智能长效超疏水涂料[0086]图15为实施例10中应用负载超疏水颗粒的多孔粉体制备的超疏水涂层的抗结露[0090]图17为实施例10中的应用负载超疏水颗粒的多孔粉体制备的超疏水涂层的热水[0092]图18为实施案例4中应用负载超疏水颗粒的多孔粉体制备的超疏水涂层的耐盐雾超疏水涂层在1000h后表面仍然没有出现任何锈迹，且在各种粘结剂中都体现了优异的耐[0094]图19为实施案例4中应用负载超疏水颗粒的多孔粉体制备的超疏水涂层的耐盐水如Ultra-everdry和Neverwet涂层，超疏水涂层不仅其低频阻抗模值提高了数个数量级，[0096]图20为采用实施案例4中的涂料，将氟碳树脂与其固化剂等量替换为环氧树脂及[0098]图21为实施案例10中应用负载超疏水颗粒的多孔粉体制备的超疏水涂层的换热与纳米超疏水涂层及商业化亲水涂层相比应用负载超疏水颗粒的多孔粉体制备的超疏水制备的超疏水涂层的换热器相较于纳米超疏水涂层的换热器结霜换热量更高和融霜能耗