一種具有普適性的超雙疏表面及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于超雙疏材料領域，公開了一種具有普適性的超雙疏表面及其制備方法，該具有普適性的超雙疏表面由以下方法制備得到：將一種水性含氟環(huán)氧樹脂的N組分溶解于溶劑P中，得到N溶液；再將一種水分散性超雙疏微球的M組分分散于N溶液中，隨后加入催化劑I，得到一種超雙疏水性涂料；最后將超雙疏水性涂料涂覆在經(jīng)過預處理的基底材料表面，干燥，得到具有普適性的超雙疏表面。本發(fā)明具有良好的耐擦洗和耐腐蝕性，并結合水分散超雙疏微球和水性含氟環(huán)氧樹脂各自的優(yōu)點，賦予基底超疏水和超疏油能力，且對大部分基材可行，具有普適性。
【專利說明】一種具有普適性的超雙疏表面及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于超雙疏材料領域，具體涉及一種具有普適性的超雙疏表面及其制備方法。
【背景技術】
[0002]表面潤濕性是固體表面的重要特征之一，潤濕性可以用表面上水的接觸角來衡量，通常將水接觸角在150°以上、滾動角小于10°的表面稱為超疏水表面,表面對油擁有大于150°的接觸角，可認為是超疏油表面。若某一表面上的水和油的靜態(tài)接觸角都大于150°且其滾動角都小于5°，則該界面可稱之為超雙疏界面。超疏水表面和超雙疏表面具備一定的自清潔功能，即表面污染物如灰塵等可以被滾落的水滴帶走而不留下任何痕跡。自清潔涂層具有節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢，越來越受到人們的廣泛關注，是目前材料學科研究的熱點之一。
[0003]相對于構筑超疏水界面來講，超雙疏材料的制備和構筑顯得更難，主要是涉及到的科學和技術問題更多，因此在這方面還是處于研發(fā)階段，很少有關于超雙疏材料工業(yè)化產(chǎn)品的報道出現(xiàn)。
[0004]固體表面的粗糖度和低表面能是制備超疏水或超雙疏表面最關鍵的影響因素，含氟化合物和含氟聚合物因其低表面能而廣泛應用于該領域。為了在玻璃、金屬等光滑表面構建超疏水或超雙疏表面，人們常用的方法是將二氧化硅、二氧化鈦、四氧化三鐵等無機納米/微米粒子和含氟聚合物共混或?qū)⒓{米/微米級粒子氟化，然后將氟化的納米/微米級粒子涂到材料表面從而構建超疏水或超雙疏表面。這些方法中，聚合物、無機粒子和基底之間很難真正通過化學鍵合作用粘合在一起，主要是靠物理吸附作用，因此超雙疏表面的耐久性不是很好。另外，制備氟化無機粒子需要將含氟聚合物接枝到無機粒子表面的這種異相反應，大部分報道都需要對無機粒子表面進行一系列處理，步驟較為繁瑣導致很難大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化。
[0005]專利201110131477.X提出一種含氟雙功能微球的制備及其應用于構筑超雙疏表面。主要方法是制備一種含有多種官能團的納米或微米級粒子，使其表面不僅含有含氟化合物，還有能夠與基質(zhì)反應而形成共價鍵的基團，再將這種表面接枝有含氟化合物和可與基質(zhì)進行化學鍵合的納米或微米微球噴涂在基材表面，并以此構筑超雙疏界面。該發(fā)明所制備的涂層具有優(yōu)異的超雙疏特性，且涂層通過共價鍵與基材表面進行鍵合，從而使得超雙疏性能具有較好耐久性。但是，該法可處理的基材具有一定的局限性，必須含有活性基團(如羥基、羧基、氨基等)，否則不具備粘結性，而且含氟微球需要分散在含氟溶劑中。
[0006]專利201110266897.9提出了一種利用含氟含硅共聚物和二氧化硅進行共混后在含有活性基團的表面進行組裝成膜，可賦予表面很好的超雙疏性能，這種方法利用較多的含氟含硅共聚物，成本較高，并且需要共混組裝反應，工藝比較復雜，而且基材需含活性基團，不具有普適性。
[0007]專利201110373304.9提出了利用原子轉移自由基聚合在氨基改性無機微球表面接枝可交聯(lián)單體和含氟單體得到可交聯(lián)的超雙疏性微球，該含氟微球組裝成膜得到超雙疏表面性能優(yōu)異，不僅具有較好的疏水疏油接觸角，同時具有很好的耐酸堿性，也有較好的耐候性。但是該方法的處理過程較為繁瑣，對試劑、設備要求較高，而且含氟微球需要分散在含氟溶劑中，表面也沒有粘結性基團，因此粘接性也不是很強。
[0008]近年來，利用含氟聚合物構筑超疏水超疏油表面的文獻和專利較多,但是目前文獻報道的大部分還存在以下幾個問題:(I)含氟聚合物與基材表面之間的粘接力不強導致涂層的耐摩擦，耐洗滌性不強；(2)大多數(shù)方法條件苛刻、步驟繁瑣、成本高，而且不具備普適性；(3)構筑超疏水超疏油所采用的含氟聚合物主要是油溶性的，這種油溶性含氟聚合物，需要用到大量的有機溶劑，不僅價格昂貴而且會對環(huán)境造成污染，不利于大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化。
[0009]因此，開發(fā)一種簡單且易于實現(xiàn)且綠色環(huán)保的方法構筑超疏水超疏油表面，成為現(xiàn)代涂料及表面處理領域日益增長的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種具有普適性的超雙疏表面；
[0011]本發(fā)明的另一目的在于提供上述超雙疏表面的制備方法；
[0012]本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn):
[0013]一種具有普適性的超雙疏表面，是將N組分溶解于溶劑P中，得到N溶液；再將M組分分散于N溶液中，隨后加入催化劑I，得到一種超雙疏水性涂料；最后將超雙疏水性涂料涂覆在基底材料表面，干燥，即得到具有普適性的超雙疏性表面；所述的N組分為一種水性含氟環(huán)氧樹脂，M組分為一種水分散性超雙疏微球。
[0014]所述的M組分為水分散性的超雙疏微球，粒徑為50_1000nm，該微球是通過在基底微球表面引入一層環(huán)氧樹脂A，再利用環(huán)氧樹脂A表面的環(huán)氧基團開環(huán)反應接枝親水化合物B和含氟化合物C得到，其結構式如圖1所示，式中g表示接枝。
[0015]所述的基底微球為二氧化娃微球、氧化招微球、二氧化鈦微球、氧化鐵微球和表面含有羥基的聚合物微球中的一種，優(yōu)選二氧化硅微球；粒徑為50-1000nm。
[0016]所述的環(huán)氧樹脂A為雙酚A型環(huán)氧樹脂，雙酚F型環(huán)氧樹脂，酚醛環(huán)氧樹脂，聚甲基丙烯酸縮水甘油醚，聚丙烯基縮水甘油醚，聚鄰甲苯縮水甘油醚和聚苯基縮水甘油醚中的一種以上，優(yōu)選聚甲基丙烯酸縮水甘油醚，聚鄰甲苯縮水甘油醚和聚苯基縮水甘油醚中的一種以上，其分子量為1000-100000。
[0017]所述的親水化合物B為甲氧基聚乙二醇，甲氧基聚乙二醇胺，甲氧基聚乙二醇巰醇，甲氧基聚乙二醇羧酸，聚乙二醇胺和聚乙二醇硫醇中的一種以上，分子量為300-2000。
[0018]所述含氟化合物C為3-全氟辛基丙醇，1H，1H，2H，2H_全氟十二烷硫醇，3-全氟己基丙醇，全氟己基乙醇，全氟辛基乙醇，全氟叔丁醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟己-1-醇，全氟丙酸，全氟己酸，全氟辛酸，全氟丁酸，全氟庚酸，1H，1H，2H, 2H-全氟癸基硫醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟辛硫醇，1H, I H, 2H, 2H-全氟十二烷硫醇，4-全氟辛基苯胺，1H, IH-全氟辛基胺和全氟辛基磺酸胺中的一種以上。
[0019]所述的水分散性超雙疏微球的制備方法，包括以下步驟:[0020](I)將環(huán)氧樹脂A溶解在溶劑E中配置環(huán)氧樹脂A溶液，將基底微球分散在溶劑G中，超聲lh，得到微球分散液，繼續(xù)邊超聲邊將環(huán)氧樹脂A溶液以0.2-5mL/min的速度滴加到微球分散液中，再繼續(xù)超聲30-180min，旋蒸除去溶劑，熱處理，冷卻，加入溶劑E重分散，離心洗滌，干燥，得到環(huán)氧樹脂包覆微球；
[0021 ] (2)將步驟(1)制備的環(huán)氧樹脂包覆微球分散在溶劑H1中，超聲處理，再加入催化劑K并加熱至60-120°C，然后在攪拌的條件下先后加入含氟化合物C溶液和親水化合物B，反應2-24h，最后去除反應體系中的溶劑，得到水分散性超雙疏微球。
[0022]步驟(1)中所述的溶劑E、G為四氫呋喃，二甲基甲酰胺，二氧六環(huán)，二甲基亞砜，二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，丁酮，環(huán)己酮，二苯醚和苯甲醚中的一種以上。
[0023]步驟(1)中所述的超聲條件為超聲功率為300W，溫度為35°C ;所述的熱處理條件為于60-130°C真空烘箱中熱處理20-90min ;所述洗滌次數(shù)為4次。
[0024]步驟(1)中所述的環(huán)氧樹脂A溶液和微球分散液質(zhì)量百分濃度分別為1-10%，0.2-5%，基底微球和環(huán)氧樹脂A的質(zhì)量比為1:2-10。
[0025]步驟(2)中所述催化劑K為三乙胺，三甲胺，四丁基氟化銨，N，N-二異丙基乙基胺，芐基三乙基氯化銨，咪唑，1-丙基咪唑，N-芐基咪唑，十八烷基二甲基叔胺，油基二甲基叔胺，十二叔胺，芐基二乙基氯化銨，二乙醇胺，二異丙醇胺和N, N- 二乙基乙醇胺中的一種以上。
[0026]步驟(2)中所述溶劑H1、溶劑H2為四氫呋喃，二甲基甲酰胺，二氧六環(huán)，二甲基亞砜，二甲基乙酰胺，N-甲 基吡咯烷酮，丁酮，環(huán)己酮，二苯醚和苯甲醚中的一種以上。
[0027]步驟(2)中所述的含氟化合物C溶液是由含氟化合物C溶于溶劑H2制備得到的；所述的環(huán)氧樹脂包覆微球、溶劑H1、溶劑H2、含氟化合物C、親水化合物B和催化劑K的質(zhì)量比為 1: (1-50): (1-50): (0.2-10): (0.2-10): (0.001-0.1)。
[0028]步驟(2)中所述的超聲處理條件為超聲功率為300W，溫度為35°C，時間為30min。
[0029]所述的N組分為水性含氟環(huán)氧樹脂，制備方法包括以下步驟:將環(huán)氧樹脂A溶于溶劑中，在60-120°C下邊攪拌邊滴加預先分散均勻的親水性化合物B、含氟化合物C及催化劑的混合液，滴加速度為0.lg/min-100g/min，滴加結束后，繼續(xù)反應4-10小時，冷卻至室溫，濃縮，再于溶劑F中沉淀，干燥，得到水性含氟環(huán)氧樹脂。
[0030]所述的環(huán)氧樹脂A為雙酚A型環(huán)氧樹脂，雙酚F型環(huán)氧樹脂，酚醛環(huán)氧樹脂，聚甲基丙烯酸縮水甘油醚，聚丙烯基縮水甘油醚，聚鄰甲苯縮水甘油醚和聚苯基縮水甘油醚中的一種以上，優(yōu)選聚甲基丙烯酸縮水甘油醚，聚鄰甲苯縮水甘油醚和聚苯基縮水甘油醚中的一種以上。
[0031]所述的親水化合物B為甲氧基聚乙二醇，甲氧基聚乙二醇胺，甲氧基聚乙二醇巰醇，甲氧基聚乙二醇羧酸，聚乙二醇胺和聚乙二醇硫醇中的一種以上，分子量為300-2000。
[0032]所述的含氟化合物C為3-全氟辛基丙醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟十二烷硫醇，3_全氟己基丙醇，全氟己基乙醇，全氟辛基乙醇，全氟叔丁醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟己-1-醇，全氟丙酸，全氟己酸，全氟辛酸，全氟丁酸，全氟庚酸，1H，1H, 2H, 2H-全氟癸基硫醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟辛硫醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟十二烷硫醇，4-全氟辛基苯胺，1H, IH-全氟辛基胺和全氟辛基磺酸胺中的一種以上。
[0033]所述的溶劑為四氫呋喃，二甲基甲酰胺，二氧六環(huán)，二甲基亞砜，二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，丁酮，環(huán)己酮，二苯醚和苯甲醚中的一種以上。
[0034]所述的催化劑為三乙胺，三甲胺，四丁基氟化銨，N，N-二異丙基乙基胺，芐基三乙基氯化銨，咪唑，1-丙基咪唑，N-芐基咪唑，十八烷基二甲基叔胺，油基二甲基叔胺，十二叔胺，芐基二乙基氯化銨，二乙醇胺，二異丙醇胺和N, N- 二乙基乙醇胺中的一種以上。
[0035]所述的溶劑F為正己燒，無水乙醚，石油醚，乙酸乙酯，甲醇，乙醇和水中的一種以上。
[0036]所述的環(huán)氧樹脂A，溶劑，親水性化合物B，含氟化合物C及催化劑之間的質(zhì)量比為:1:10-100:1-10:1-10:0.00001-0.0001。
[0037]所述催化劑I為三乙胺，三甲胺，四丁基氟化銨，N, N- 二異丙基乙基胺，芐基三乙基氯化銨，咪唑，1-丙基咪唑，N-芐基咪唑，十八烷基二甲基叔胺，油基二甲基叔胺，十二叔胺，芐基二乙基氯化銨，二乙醇胺，二異丙醇胺和N, N- 二乙基乙醇胺中的一種以上。
[0038]所述溶劑P為四氫呋喃，二甲基甲酰胺，二氧六環(huán)，二甲基亞砜，二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，丁酮和三氟甲苯中的一種以上。
[0039]上述超雙疏表面的制備方法包括以下步驟:
[0040]( I)基材表面預處理；
[0041](2)將N組分溶解于溶劑P中，得到N溶液；再將M組分分散于N溶液中，攪拌或超聲處理使微球均勻分散，再加入催化劑I，得到一種超雙疏水性涂料；其中，N組分為水性含氟環(huán)氧樹脂，M組分為水分散性超雙疏微球；
[0042](3)將步驟(2)制備的超雙疏水性涂料涂覆在步驟(1)中基材表面，成膜，再于90-140°C下交聯(lián)2-24h，得到超疏水/疏油的材料，即為一種超雙疏性表面。
`[0043]步驟(1)中所述的基底材料為玻璃片、棉布、濾紙、薄膜材料、金屬片、塑料片、木材或水泥基材；其中濾紙、金屬片、塑料片、薄膜材料、木材、水泥基材和棉布的預處理方法為:基底材料依次用乙醇、水洗滌，然后干燥；玻璃片的預處理方法為:將玻璃片在piranha溶液(體積比為7:3的濃H2SO4和H2O2混合液)中浸泡5h，再依次用乙醇、水洗滌,然后干燥。
[0044]步驟(2 )中所述的水分散性超雙疏微球的M組分，水性含氟環(huán)氧樹脂的N組分，催化劑I與溶劑P的質(zhì)量比為1:5-100:0.001-0.01:10-200。
[0045]步驟(3)中所述的涂覆方式為通過噴涂或浸涂的方式進行涂覆；成膜溫度為30。。。
[0046]所述的具有超雙疏性表面的材料應用于生產(chǎn)生活方面，包括軍工設備的外層防護、輸油管道外層的防水防腐、廚衛(wèi)用具、汽車和飛機的擋風玻璃。
[0047]本發(fā)明的原理:影響固體表面潤濕性的兩個重要因素是固體的表面微觀結構和表面只有能，因此要制備超雙疏材料必須滿足兩個條件，一是需要構造微納米的粗糙表面，另一是引入低表面能物質(zhì)分子層。本發(fā)明以水分散性超雙疏微球為在表面構筑粗糙結構提供條件，再引入水性含氟環(huán)氧樹脂，通過調(diào)整兩者的比例使得涂層的疏水疏油性能達到最佳。微球和環(huán)氧樹脂都是親水的，避免了構筑超雙疏表面過程中有機溶劑的使用，有利于環(huán)保。另外，涂料中大量環(huán)氧基團，可用于與基材以及微球之間的交聯(lián)即通過化學鍵牢固的結合，從而得到提聞材料的耐久性。
[0048]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0049](I)本發(fā)明采用提供的制備超雙疏表面的方法，簡單易行，成本較低，有望大規(guī)模生產(chǎn)；
[0050](2)本發(fā)明涉及到的制備超雙疏表面的兩種組分都具有良好的水分散性，可避免使用對環(huán)境有害的有機溶劑；兩個組分中大量的環(huán)氧基團可實現(xiàn)含氟微球之間及其與基材通過化學鍵牢固結合；含氟化合物可提供低表面界面，所得超雙疏表面具有很好的耐擦洗和耐腐蝕性。
[0051](3)水性含氟環(huán)氧樹脂和水分散性超雙疏微球單獨用于構筑超雙疏表面時，有各自的缺點，水性含氟環(huán)氧樹脂能提供低表面能卻不能提供粗糙度，因此只能在粗糙的基材表面構筑超雙疏表面；本發(fā)明結合水分散超雙疏微球和水性含氟環(huán)氧樹脂各自的優(yōu)點，水分散超雙疏微球可以提供表面粗糙度，水性含氟樹脂可以彌補水分散性超雙疏微球的低表面能，從而賦予基底超疏水和超疏油能力，通過隨意調(diào)整兩組分的比例以及各組分中環(huán)氧組分、親水單體和含氟組分根據(jù)所需應用到的基材進行靈活的調(diào)節(jié)，且對大部分基材可行(包括紡織物、聚合物、陶瓷、建筑物、金屬基材、紙片等)，因此具有普適性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]圖1為水分散性的超雙疏微球的結構通式；
[0053]圖2，圖3分別為實施例1制備的二氧化硅微球和水分散性超雙疏微球的TEM照片;
[0054]圖4為實施例1制備的水分散超雙疏微球的SEM照片；
[0055]圖5為實施例1制備得到的水分散性超雙疏微球的紅外表征圖；
·[0056]圖6為實施例8在玻璃片表面構筑的超雙疏表面的SEM照片；
[0057]圖7為實施例9在玻璃片表面構筑的超雙疏表面的SEM照片；
[0058]圖8為實施例10在棉布表面構筑的超雙疏表面的SEM照片；
[0059]圖9為實施例11在木材表面構筑的超雙疏表面的SEM照片。
【具體實施方式】
[0060]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0061]實施例1
[0062]水分散性的超雙疏微球的制備:
[0063](I) 二氧化硅微球的制備:在250mL的圓底燒瓶中加入100ml無水乙醇和3mL氨水，然后滴加4mL正硅酸四乙酯，35°C下反應24h后，產(chǎn)物用無水乙醇離心洗滌三次，得到的二氧化硅微球進行冷凍真空干燥，最終所得二氧化硅微球粒徑為100±5nm。
[0064](2)環(huán)氧樹脂包覆微球的制備:將聚甲基丙烯酸縮水甘油醚溶解在溶劑E中配置環(huán)氧樹脂溶液，將步驟(1)制備的基底微球(二氧化硅微球)分散在溶劑G中，超聲處理lh，得到微球分散液，繼續(xù)邊超聲邊將環(huán)氧樹脂溶液以0.2mL/min的速度滴加到微球分散液中，再繼續(xù)超聲30min，旋蒸除去大部分溶劑后將產(chǎn)物置于60°C真空烘箱中熱處理90min，待產(chǎn)物冷卻后加入溶劑E重分散，離心洗滌4次，產(chǎn)物在室溫真空干燥，即得到環(huán)氧樹脂包覆微球。
[0065]溶劑E、G為四氫呋喃；聚甲基丙烯酸縮水甘油醚溶液和微球分散液質(zhì)量百分濃度分別為1%，0.2% ;基底微球和聚甲基丙烯酸縮水甘油醚的質(zhì)量比為1:2。[0066](3)水分散性超雙疏微球的制備:將步驟(2)制備的環(huán)氧樹脂包覆微球分散在溶劑H1中，超聲處理30min，再加入催化劑K并加熱至60°C，然后在攪拌的條件下先后加入溶于溶劑H2的含氟化合物C溶液和親水性化合物B反應24h，最后去除反應體系中的溶劑，得到所述的水分散性超雙疏微球。
[0067]溶劑H1、溶劑H2為四氫呋喃，催化劑K為三乙胺；含氟化合物C為1H，1H, 2H, 2H-全氟辛硫醇，親水化合物B為甲氧基聚乙二醇巰醇，分子量為1000 ;微球、溶劑H1、溶劑H2、含氟化合物C、親水化合物B和催化劑K的質(zhì)量比為1:1:1:0.2:0.2:0.0Ol0
[0068]結構表征如圖2，3，4，5所示:
[0069]圖2和3分別為實施例1制備的二氧化硅微球和水分散性超雙疏微球的TEM照片，圖4為水分散超雙疏微球的SEM照片，由圖2可得到未改性的二氧化硅粒徑為100±5nm，大小比較均勻。圖3可得到接枝了聚合物后的二氧化硅粒徑為130±5nm，圖中清晰可見二氧化娃外殼有一層聚合物壁，同樣的在圖4中也可以看到水分散超雙疏微球的表面有一層聚合物，沒那么光滑了，粒徑在130nm左右，和TEM的結果正好對應。
[0070]圖5為實施例1制備得到的水分散性超雙疏微球的紅外表征圖，3483CHT1處出現(xiàn)的較寬的吸收峰，對應于二氧化娃表面的-OH基的反對稱伸縮振動和對稱伸縮振動:296801^1處的寬峰為甲氧基聚乙二醇巰醇，全氟辛硫醇，聚甲基丙烯酸縮水甘油醚中的-CH3的C-H伸縮振動:17260^1為聚甲基丙烯酸縮水甘油醚的C=O的伸縮振動吸收峰JKMcnT1，1222cm 1處出現(xiàn)的強吸收峰歸屬為-C-F伸縮振動和S1-O-Si的反對稱伸縮振動吸收峰重疊在一起；80401^處是二氧化硅的特征峰；93501^處為環(huán)氧的特征峰，是聚甲基丙烯酸縮水甘油醚中的環(huán)氧。
[0071]實施例2
[0072]水分散性的超雙疏微球的制備:
[0073](I)二氧化硅微球的制備:在100ml的圓底燒瓶中加入50ml無水乙醇、3ml去離子水和3ml氨水，然后滴加2ml正硅酸四乙酯，25°C下反應24后，產(chǎn)物用無水乙醇離心洗滌三次，得到的二氧化硅微球進行冷凍真空干燥，最終所得二氧化硅微球粒徑為350±5nm。
[0074](2)環(huán)氧樹脂包覆微球的制備:將聚鄰甲苯縮水甘油醚溶解在溶劑E中配置環(huán)氧樹脂溶液，將二氧化硅微球分散在溶劑G中，超聲處理lh，得到微球分散液，繼續(xù)邊超聲邊將環(huán)氧樹脂溶液以3mL/min的速度滴加到微球分散液中，再繼續(xù)超聲IOOmin,旋蒸除去大部分溶劑后將產(chǎn)物置于90°C真空烘箱中熱處理40min，待產(chǎn)物冷卻后加入溶劑E重分散，離心洗滌4次，產(chǎn)物在室溫真空干燥，即可得到環(huán)氧樹脂包覆微球。
[0075]溶劑E、G為二甲基甲酰胺；聚鄰甲苯縮水甘油醚溶液和分散液微球質(zhì)量百分濃度分別為3%，2% ;基底微球(二氧化硅微球)和聚鄰甲苯縮水甘油醚的質(zhì)量比為1:6。
[0076](3)水分散性超雙疏微球的制備:將步驟(2)制備的環(huán)氧樹脂包覆微球分散在溶劑H1中，超聲處理30min，再加入催化劑K并加熱至80°C，然后在攪拌的條件下先后加入溶于溶劑H2的含氟化合物C溶液和親水化合物B反應8h，最后去除反應體系中的溶劑，得到所述的水分散超雙疏微球。
[0077]溶劑H1、溶劑H2為二甲基甲酰胺，催化劑K為三乙胺；含氟化合物C為全氟丁酸，親水化合物B為甲氧基聚乙二醇硫醇，分子量為1000 ;微球、溶劑H1、溶劑H2、含氟化合物C，親水化合物B和催化劑K的質(zhì)量比為l:10:20:3:2:0.01o[0078]對產(chǎn)物的波譜分析如下:FT-1R:3453cm^1處出現(xiàn)的較寬的吸收峰，對應于二氧化硅表面的-OH基的反對稱伸縮振動和對稱伸縮振動；292001^1處的寬峰為甲氧基聚乙二醇巰醇，全氟丁酸，聚鄰甲苯縮水甘油醚中的-CH3的C-H伸縮振動:1745cm-1處的稍微寬點的峰是聚鄰甲苯縮水甘油醚和全氟丁酸反應后留下的C=O的伸縮振動吸收峰:1231cm-11305cm-1處出現(xiàn)的強吸收峰歸屬為-C-F伸縮振動和Si-O-Si的反對稱伸縮振動吸收峰重疊在一起:824cm-1處是二氧化硅的特征峰915cm-1處為環(huán)氧的特征峰，是聚鄰甲苯縮水甘油醚中的環(huán)氧860cm-1處為聚鄰甲苯縮水甘油醚的苯環(huán)上的C-H特征吸收峰。
[0079]實施例3
[0080]水分散性的超雙疏微球的制備:
[0081](1)表面含有羥基的聚合物微球的制備:攪拌下在500mL的三口燒瓶中逐步加入130mL蒸懼水,4.80g甲基丙烯酸甲酯和0.4g 二甲基丙烯酸乙二醇酯的混合物，以及41mg過二硫酸鉀水溶液(5mL)，反應體系在25°C下鼓氮氣30min以去除體系中的氧氣，再置于預熱到90°C的油浴中繼續(xù)反應2h，反應結束后離心，先后用水和甲醇重分散離心洗滌，產(chǎn)物室溫真空干燥過夜，得到的聚合物微球粒徑為220±5nm。
[0082](2)環(huán)氧樹脂包覆微球的制備:將聚苯基縮水甘油醚溶解在溶劑E中配置環(huán)氧樹脂溶液，將步驟(1)制備的基底微球(聚合物微球)分散在溶劑G中，超聲處理lh，得到微球分散液，繼續(xù)邊超聲邊將環(huán)氧樹脂溶液以5mL/min的速度滴加到微球分散液中，再繼續(xù)超聲180min，旋蒸除去大部分溶劑后將產(chǎn)物置于130°C真空烘箱中熱處理20min，待產(chǎn)物冷卻后加入溶劑E重分散，離心洗滌4次，產(chǎn)物在室溫真空干燥，即可得到環(huán)氧樹脂包覆微球。
[0083]溶劑E、G為N-甲基吡咯烷酮；聚苯基縮水甘油醚溶液和微球分散液質(zhì)量百分濃度分別為10%，5% ;基底微球(聚合物微球)和聚苯基縮水甘油醚的質(zhì)量比為1:10。
[0084](3)水分散性超雙疏微球的制備:將步驟(2)制備的環(huán)氧樹脂包覆微球分散在溶劑H1中，超聲處理30min，再加入催化劑K并加熱至120°C，然后在攪拌的條件下先后加入溶于溶劑H2的含氟化合物C溶液和親水化合物B反應2h，最后去除反應體系中的溶劑，得到水分散性超雙疏微球。
[0085]溶劑H1、溶劑H2為N-甲基吡咯烷酮，催化劑K為N，N- 二異丙基乙基胺；含氟化合物C為1H，IH-全氟辛基胺，親水化合物B為甲氧基聚乙二醇羧酸，分子量為1500 ;微球、溶劑H1、溶劑H2、含氟化合物C、親水化合物B和催化劑K的質(zhì)量比為1:50:50:10:10:0.10
[0086]對產(chǎn)物的波譜分析如下:FT-1R:3452cm-l處出現(xiàn)的較寬的吸收峰，對應于聚合物微球表面的-OH基的反對稱伸縮振動和對稱伸縮振動；3321cm-l處的弱吸收峰為全氟辛基胺反應后剩下的N-H伸縮振動吸收:2931cm-1處的寬峰為甲氧基聚乙二醇羧酸，全氟辛基胺，聚苯基縮水甘油醚中的-CH3的C-H伸縮振動:1725cm-1處是聚苯基縮水甘油醚和甲氧基聚乙二醇羧酸反應后留下的C=O的伸縮振動吸收峰dSOOcnr1處出現(xiàn)的強寬吸收峰歸屬為-C-F伸縮振動吸收峰:922cm-1處為環(huán)氧的特征峰，是聚苯基縮水甘油醚中的環(huán)氧；890cm-1處為聚苯基縮水甘油醚的苯環(huán)上的C-H特征吸收峰。
[0087]實施例4
[0088]水性含氟環(huán)氧樹脂的制備:將環(huán)氧樹脂A溶于溶劑中，在120°C下邊攪拌邊滴加預先分散好的親水化合物B、含氟聚合物C及催化劑的混合液，滴加速度為100g/min，滴加結束后，繼續(xù)反應4h后，冷卻至室溫后，濃縮，再沉淀到溶劑F中，干燥后即可得到水性含氟環(huán)氧樹脂；其中環(huán)氧樹脂A，溶劑，親水化合物B，含氟聚合物C及催化劑之間的質(zhì)量比為1:100:10:10:0.0001 ;環(huán)氧樹脂A為聚鄰甲苯縮水甘油醚，溶劑E為環(huán)己酮，親水性化合物B為聚乙二醇胺(分子量為300)，含氟聚合物C為全氟己基乙醇，催化劑為1-丙基咪唑，溶劑F為正己烷。
[0089]對產(chǎn)物的波譜分析如下:1H-NMR(⑶C13做溶劑):3.75ppm和4.25ppm是聚鄰甲苯縮水甘油醚單體中介于環(huán)氧環(huán)與酯鍵之間的-CH2-的兩個吸收峰,2.57ppm和2.85ppm是環(huán)氧環(huán)中的-CH2-的兩個吸收峰，3.2ppm為環(huán)氧環(huán)中次甲基(-CH-)的吸收峰，3.4-3.ppm之間的一系列吸收峰則為聚乙二醇胺中-CH2的吸收峰，可明顯看到全氟己基乙醇的亞甲基(-CH2-)吸收峰，分別在4.77ppm和2.33ppm處，可表明聚乙二醇胺和全氟己基乙醇已經(jīng)鍵合到主鏈聚鄰甲苯縮水甘油醚上，并且還保留了一部分的環(huán)氧。
[0090]實施例5
[0091]水性含氟環(huán)氧樹脂的制備:將環(huán)氧樹脂A溶于溶劑中，在60°C下邊攪拌邊滴加預先分散好的親水性物質(zhì)B、含氟聚合物C及催化劑的混合液，滴加速度為0.lg/min，滴加結束后，繼續(xù)反應IOh后，冷卻至室溫后，濃縮，再沉淀到溶劑F中，干燥后即可得到水性含氟環(huán)氧樹脂；其中環(huán)氧樹脂A，溶劑E，親水性物質(zhì)B，含氟聚合物C及催化劑之間的質(zhì)量比為1:10:1:1:0.00001 ;環(huán)氧樹脂A為聚苯基縮水甘油醚，溶劑為二氧六環(huán)，親水性化合物B為甲氧基聚乙二醇硫醇(分子量為500)，含氟聚合物C為1H，1H, 2H, 2H-全氟辛硫醇，催化劑為芐基三乙基氯化銨，溶劑F為石油醚。
[0092]對產(chǎn)物的波譜分析如下:IH-NMR(CDC13做溶劑):3.69ppm和4.31ppm是聚苯基縮水甘油醚介于環(huán)氧環(huán)與酯鍵之間的-CH2-的`兩個吸收峰,2.62ppm和2.95ppm是環(huán)氧環(huán)中的-CH2-的兩個吸收峰，3.32ppm為環(huán)氧環(huán)中次甲基(-CH-)的吸收峰，3.4-3.65ppm之間的一系列吸收峰則為甲氧基聚乙二醇硫醇中-CH2的吸收峰,4.89ppm和2.5Ippm為全氟辛硫醇上的兩個-CH2吸收峰，可表明甲氧基聚乙二醇硫醇和全氟辛硫醇已經(jīng)鍵合到主鏈聚苯基縮水甘油醚上，并且還保留了一部分的環(huán)氧。
[0093]實施例6
[0094]水性含氟環(huán)氧樹脂的制備:將環(huán)氧樹脂A溶于溶劑中，在100°C下邊攪拌邊滴加預先分散好的親水性物質(zhì)B、含氟聚合物C及催化劑的混合液，滴加速度為50g/min，滴加結束后，繼續(xù)反應7h后，冷卻至室溫后，濃縮，再沉淀到溶劑F中，干燥后即可得到水性含氟環(huán)氧樹脂；其中環(huán)氧樹脂A，溶劑，親水性物質(zhì)B，含氟聚合物C及催化劑之間的質(zhì)量比為1:60:5:5:0.00008，環(huán)氧樹脂A為聚甲基丙烯酸縮水甘油醚，溶劑為四氫呋喃，親水性化合物B為甲氧基聚乙二醇羧酸(分子量為2000)，含氟聚合物C為1H，IH-全氟辛基胺，催化劑為N，N- 二異丙基乙基胺，溶劑F為甲醇。
[0095]對產(chǎn)物的波譜分析如下:IH-NMR(⑶C13做溶劑):3.52ppm和4.26ppm是聚甲基丙烯酸縮水甘油醚介于環(huán)氧環(huán)與酯鍵之間的-CH2-的兩個吸收峰，2.60ppm和2.92ppm是環(huán)氧環(huán)中的-CH2-的兩個吸收峰，3.2ppm為環(huán)氧環(huán)中次甲基(-CH-)的吸收峰，3.5-3.85ppm之間的一系列吸收峰則為甲氧基聚乙二醇羧酸中-CH2的吸收峰,4.65ppm和2.67ppm為全氟辛基胺上的兩個-CH2吸收峰，可表明甲氧基聚乙二醇羧酸和全氟辛基胺已經(jīng)鍵合到主鏈聚甲基丙烯酸縮水甘油醚上，并且還保留了一部分的環(huán)氧。
[0096]實施例7 (對比例)[0097]一種超雙疏表面，由以下方法制備得到:
[0098](I)將玻璃片在piranha溶液(體積比為7:3的濃H2SO4和H2O2混合液)中浸泡5h，再依次用乙醇、水洗滌，然后干燥；
[0099](2)將實施例4制備的水性含氟環(huán)氧樹脂溶解在溶劑P中，加入催化劑I，即可得到一種超雙疏水性涂料，水性含氟環(huán)氧樹脂，催化劑I與溶劑P的質(zhì)量比為5:0.001:10 ;溶劑P為三氟甲苯，催化劑I為三乙胺；
[0100](3)將步驟2中制備得到的超雙疏水性涂料通過噴涂或浸涂的方式涂覆在基材表面，30°C下成膜，再放置在90°C烘箱中交聯(lián)24h，得到一種超疏水/疏油的材料，即超雙疏表面。
[0101]該實施例制備的超雙疏表面的性能參數(shù)如表1所示。
[0102]實施例8
[0103]一種超雙疏表面，由以下方法制備得到:
[0104](I)將玻璃片在piranha溶液(體積比為7:3的濃H2SO4和H2O2混合液)中浸泡5h，再依次用乙醇、水洗滌，然后干燥；
[0105](2)將實施例4制備的水性含氟環(huán)氧樹脂溶解在溶劑P中，得到水性含氟環(huán)氧樹脂溶液，再將實施例1制備的水分散性超雙疏微球分散在水性含氟環(huán)氧樹脂溶液中，攪拌或超聲處理使微球均勻分散，再加入催化劑I，即可得到一種超雙疏水性涂料；水性超雙疏微球，水性含氟環(huán)氧樹脂，催化劑I與溶劑P的質(zhì)量比為1:5:0.001:10 ;溶劑P為三氟甲苯，催化劑I為三乙胺；
[0106](3)將步驟2中制備得到的超雙疏水性涂料通過噴涂或浸涂的方式涂覆在基材表面，30°C下成膜，再放置在90°C烘箱中交聯(lián)24h，得到一種超疏水/疏油的材料，即超雙疏表面。
[0107]該實施例制備的超雙疏表面的性能參數(shù)如表1所示。
[0108]結構表征如圖6所示:
[0109]圖6為實施例8在玻璃片表面構筑的超雙疏表面，水性含氟環(huán)氧樹脂加的比較少，微球的結構看著也比較清晰，微球表面的環(huán)氧有少部分交聯(lián)，微球的納米結構提供了構筑超雙疏表面必需的粗糙度。
[0110]實施例9
[0111]一種超雙疏表面，由以下方法制備得到:
[0112](I)將玻璃片在piranha溶液(體積比為7:3的濃H2SO4和H2O2混合液)中浸泡5h，再依次用乙醇、水洗滌，然后干燥；
[0113](2)將實施例4制備的水性含氟環(huán)氧樹脂溶解在溶劑P中，得到水性含氟環(huán)氧樹脂溶液，再將實施例1制備的水分散性超雙疏微球分散在水性含氟環(huán)氧樹脂溶液中，攪拌或超聲處理使微球均勻分散，再加入催化劑I，即可得到一種超雙疏水性涂料；水分散性超雙疏微球，水性含氟環(huán)氧樹脂，催化劑I與溶劑P的質(zhì)量比為1:10:0.003:20 ;溶劑P為二氧六環(huán)，催化劑I為N，N- 二異丙基乙基胺；
[0114] (3)將步驟2中制備得到的超雙疏水性涂料通過噴涂或浸涂的方式涂覆在基材表面，30°C下成膜，再放置在100°C烘箱中交聯(lián)10h，得到一種超疏水/疏油的材料，即超雙疏表面。[0115]該實施例制備的超雙疏表面的性能參數(shù)如表1所示。
[0116]結構表征如圖7所示:
[0117]圖7為實施例9在玻璃片表面構筑的超雙疏表面的SEM照片，由圖中可以看出，水性含氟環(huán)氧樹脂將超雙疏微球部分包覆成一體，粘結性較好，涂層表面在成膜過程中形成了多層的微納米結構，加上水性含氟環(huán)氧樹脂的參與，疏水疏油性能得到了提高。
[0118]實施例10
[0119]一種超雙疏性表面，由以下方法制備得到:
[0120](I)棉布依次用乙醇、水洗滌，然后干燥；
[0121](2)將實施例6制備的水性含氟環(huán)氧樹脂溶解在溶劑P中，得到水性含氟環(huán)氧樹脂溶液，再將實施例2制備的水分散性超雙疏微球分散在水性含氟環(huán)氧樹脂溶液中，攪拌或超聲處理使微球均勻分散，再加入催化劑I，即可得到一種超雙疏水性涂料；水分散性超雙疏微球，水性含氟環(huán)氧樹脂，催化劑I與溶劑P的質(zhì)量比為1:100:0.01:200 ;溶劑P為丁酮，催化劑I為四丁基氟化銨；
[0122](3)將步驟2中制備得到的超雙疏水性涂料通過噴涂或浸涂的方式涂覆在基材表面，30°C下成膜，再放置在140°C烘箱中交聯(lián)2h，得到一種超疏水/疏油的材料，即超雙疏表面。
[0123]該實施例制備的超雙疏表面的性能參數(shù)如表1所示。
·[0124]結構表征如圖8所示:
[0125]圖8為實施例10在棉布表面構筑的超雙疏表面的SEM照片。
[0126]實施例11
[0127]一種超雙疏性表面，由以下方法制備得到:
[0128](I)木材依次用乙醇、水洗滌，然后干燥；
[0129]( 2 )將實施5制備的水性含氟環(huán)氧樹脂溶解在溶劑P中，得到水性含氟環(huán)氧樹脂溶液，再將實施3制備的水分散性超雙疏微球分散在水性含氟環(huán)氧樹脂溶液中，攪拌或超聲處理使微球均勻分散，再加入催化劑I，即可得到一種超雙疏水性涂料；水分散性超雙疏微球，水性含氟環(huán)氧樹脂，催化劑I與溶劑P的質(zhì)量比為1:50:0.005:50 ;溶劑P為二甲基乙
酰胺，催化劑I為芐基三乙基氯化銨；
[0130](3)將步驟2中制備得到的超雙疏水性涂料通過噴涂或浸涂的方式涂覆在基材表面，30°C下成膜，再放置在120°C烘箱中交聯(lián)8h，得到一種超疏水/疏油的材料，即超雙疏表面。
[0131]該實施例制備的超雙疏表面的性能參數(shù)如表1所示。
[0132]結構表征如圖9所示:
[0133]圖9為實施例11在木材表面構筑的超雙疏表面的SEM照片，由于加入的水性含氟環(huán)氧樹脂比例較高，大部分超雙疏微球都被包覆在聚合物里面，使得涂層的粗糙度并不是很好，但是水性含氟環(huán)氧樹脂中的含氟鏈段在一定程度上彌補了粗糙度的缺陷，因此該涂層的疏水疏油性能也還行。
[0134]實施例12
[0135]一種超雙疏性表面，由以下方法制備得到:
[0136](I)金屬片依次用乙醇、水洗滌,然后干燥；[0137](2)將實施例6制備的水性含氟環(huán)氧樹脂溶解在溶劑P中，得到水性含氟環(huán)氧樹脂溶液，再將實施例3制備的水分散性超雙疏微球分散在水性含氟環(huán)氧樹脂溶液中，攪拌或超聲處理使微球均勻分散，再加入催化劑I，即可得到一種超雙疏水性涂料；水分散性超雙疏微球，水性含氟環(huán)氧樹脂，催化劑I與溶劑P的質(zhì)量比為1:20:0.008:100 ;溶劑P為N-甲基吡咯烷酮，催化劑I為N-芐基咪唑；
[0138](3)將步驟2中制備得到的超雙疏水性涂料通過噴涂或浸涂的方式涂覆在基材表面，30°C下成膜，再放置在130°C烘箱中交聯(lián)5h，得到一種超疏水/疏油的材料，即超雙疏表面。
[0139]該實施例制備的超雙疏表面的性能參數(shù)如表1所示。
[0140]表1實施例7-12制備的超雙疏表面的性能參數(shù)
[0141]
【權利要求】
1.一種具有普適性的超雙疏表面，其特征在于:是將N組分溶解于溶劑P中，得到N溶液；再將M組分分散于N溶液中，隨后加入催化劑I，得到一種超雙疏水性涂料；最后將超雙疏水性涂料涂覆在基底材料表面，干燥，即得到具有普適性的超雙疏表面；所述的N組分為水性含氟環(huán)氧樹脂；所述的M組分為水分散性超雙疏微球。
2.根據(jù)權利要求1所述具有普適性的超雙疏表面，其特征在于:所述的M組分為水分散性的超雙疏微球，該微球是通過在基底微球表面引入一層環(huán)氧樹脂A，再利用環(huán)氧樹脂A表面的環(huán)氧基團開環(huán)反應接枝親水化合物B和含氟化合物C得到。
3.根據(jù)權利要求2所述具有普適性的超雙疏表面，其特征在于:所述的基底微球為二氧化硅微球、氧化鋁微球、二氧化鈦微球、氧化鐵微球或表面含有羥基的聚合物微球； 所述的環(huán)氧樹脂A為雙酚A型環(huán)氧樹脂，雙酚F型環(huán)氧樹脂，酚醛環(huán)氧樹脂，聚甲基丙烯酸縮水甘油醚，聚丙烯基縮水甘油醚，聚鄰甲苯縮水甘油醚和聚苯基縮水甘油醚中的一種以上； 所述的親水化合物B為甲氧基聚乙二醇，甲氧基聚乙二醇胺，甲氧基聚乙二醇巰醇，甲氧基聚乙二醇羧酸，聚乙二醇胺和聚乙二醇硫醇中的一種以上； 所述含氟化合物C為3-全氟辛基丙醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟十二烷硫醇，3-全氟己基丙醇，全氟己基乙醇，全氟辛基乙醇，全氟叔丁醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟己-1-醇，全氟丙酸，全氟己酸，全氟辛酸，全氟丁酸，全氟庚酸，1H, 1H, 2H, 2H-全氟癸基硫醇，1H, I H, 2H, 2H-全氟辛硫醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟十二烷硫醇，4-全氟辛基苯胺，1H, IH-全氟辛基胺和全氟辛基磺酸胺中的一種以上。
4.根據(jù)權利要求1或2所述具有普適性的超雙疏表面，其特征在于:所述的水分散性超雙疏微球的制備方法，包括以下步驟: (I)將環(huán)氧樹脂A溶解在溶劑E中配置環(huán)氧樹脂A溶液，將基底微球分散在溶劑G中，超聲lh，得到微球分散液，繼續(xù)邊超聲邊將環(huán)氧樹脂A溶液以0.2-5mL/min的速度滴加到微球分散液中，再繼續(xù)超聲30-180min，旋蒸除去溶劑，熱處理，冷卻，加入溶劑E重分散，離心洗滌，干燥，得到環(huán)氧樹脂包覆微球； (2 )將步驟(1)制備的環(huán)氧樹脂包覆微球分散在溶劑H1中，超聲處理，再加入催化劑K并加熱至60-120°C，然后在攪拌的條件下先后加入含氟化合物C溶液和親水化合物B，反應2-24h，最后去除反應體系中的溶劑，得到水分散性超雙疏微球；所述的含氟化合物C溶液是將含氟化合物C溶于溶劑H2制備得到。
5.根據(jù)權利要求4所述具有普適性的超雙疏表面，其特征在于: 步驟(1)中所述的溶劑E、G為四氫呋喃，二甲基甲酰胺，二氧六環(huán)，二甲基亞砜，二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，丁酮，環(huán)己酮，二苯醚和苯甲醚中的一種以上； 步驟(1)中所述的超聲處理條件為超聲功率為300W，溫度為35V ;所述的熱處理條件為于60-130°C真空烘箱中熱處理20-90min ;所述洗滌次數(shù)為4次； 步驟(1)中所述的環(huán)氧樹脂A溶液和微球分散液質(zhì)量百分濃度分別為1-10%，0.2-5%，基底微球和環(huán)氧樹脂A的質(zhì)量比為1:2-10 ； 步驟(2)中所述催化劑K為三乙胺，三甲胺，四丁基氟化銨，N，N-二異丙基乙基胺，芐基三乙基氯化銨，咪唑，1-丙基咪唑，N-芐基咪唑，十八烷基二甲基叔胺，油基二甲基叔胺，十二叔胺，芐基二乙基氯化銨，二乙醇胺，二異丙醇胺和N, N-二乙基乙醇胺中的一種以上；步驟(2)中所述的超聲處理條件為超聲功率為300W，溫度為35°C，時間為30min ； 步驟(2)中所述的溶劑HpH2為四氫呋喃，二甲基甲酰胺，二氧六環(huán)，二甲基亞砜，二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，丁酮，環(huán)己酮，二苯醚和苯甲醚中的一種以上； 步驟(2)中所述環(huán)氧樹脂包覆微球，溶劑H1，溶劑H2，含氟化合物C，親水化合物B和催化劑 K 的質(zhì)量比為 1: (1-50): (1-50): (0.2-10): (0.2-10): (0.001-0.1)。
6.根據(jù)權利要求1所述具有普適性的超雙疏表面，其特征在于:所述的N組分為水性含氟環(huán)氧樹脂，制備方法包括以下步驟:將環(huán)氧樹脂A溶于溶劑中，在60-120°C下邊攪拌邊滴加預先分散均勻的親水性化合物B、含氟化合物C及催化劑的混合液，滴加速度為0.1g/min-100g/min,滴加結束后,繼續(xù)反應4_10小時,冷卻至室溫,濃縮,再于溶劑F中沉淀,干燥，得到水性含氟環(huán)氧樹脂。
7.根據(jù)權利要求6所述具有普適性的超雙疏表面，其特征在于:所述的環(huán)氧樹脂A為雙酚A型環(huán)氧樹脂，雙酚F型環(huán)氧樹脂，酚醛環(huán)氧樹脂，聚甲基丙烯酸縮水甘油醚，聚丙烯基縮水甘油醚，聚鄰甲苯縮水甘油醚和聚苯基縮水甘油醚中的一種以上； 所述的親水化合物B為甲氧基聚乙二醇，甲氧基聚乙二醇胺，甲氧基聚乙二醇巰醇，甲氧基聚乙二醇羧酸，聚乙二醇胺和聚乙二醇硫醇中的一種以上； 所述含氟化合物C為3-全氟辛基丙醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟十二烷硫醇，3-全氟己基丙醇，全氟己基乙醇，全氟辛基乙醇，全氟叔丁醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟己-1-醇，全氟丙酸，全氟己酸，全氟辛酸，全氟丁酸，全氟庚酸，1H, 1H, 2H, 2H-全氟癸基硫醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟辛硫醇，1H, 1H, 2H, 2H-全氟十二烷硫醇，4-全氟辛基苯胺，1H, IH-全氟辛基胺和全氟辛基磺酸胺中的一種以上； 所述的催化劑為三乙胺，三甲·胺，四丁基氟化銨，N，N-二異丙基乙基胺，芐基三乙基氯化銨，咪唑，1-丙基咪唑，N-芐基咪唑，十八烷基二甲基叔胺，油基二甲基叔胺，十二叔胺，芐基三乙基氯化銨，三乙醇胺，三異丙醇胺和N，N- 二乙基乙醇胺中的一種以上； 所述的溶劑為四氫呋喃，二甲基甲酰胺，二氧六環(huán)，二甲基亞砜，二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，丁酮，環(huán)己酮，二苯醚和苯甲醚中的一種以上； 所述的環(huán)氧樹脂A，溶劑，親水性化合物B，含氟化合物C及催化劑之間的質(zhì)量比為:1:10-100:1-10:1-10:0.00001-0.0001; 所述的溶劑F為正己燒，無水乙醚，石油醚，乙酸乙酯，甲醇，乙醇和水中的一種以上。
8.根據(jù)權利要求1所述具有普適性的超雙疏表面，其特征在于:所述催化劑I為三乙胺，三甲胺，四丁基氟化銨，N, N- 二異丙基乙基胺，芐基三乙基氯化銨，咪唑，1-丙基咪唑，N-芐基咪唑，十八烷基二甲基叔胺，油基二甲基叔胺，十二叔胺，芐基三乙基氯化銨，三乙醇胺，三異丙醇胺和N，N-二乙基乙醇胺中的一種以上； 所述溶劑P為四氫呋喃，二甲基甲酰胺，二氧六環(huán)，二甲基亞砜，二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，丁酮和三氟甲苯中的一種以上。
9.根據(jù)權利要求1所述的具有普適性的超雙疏表面的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)基材表面預處理； (2)將N組分溶解于溶劑P中，得到N溶液；再將M組分分散于N溶液中，攪拌或超聲處理使微球均勻分散，再加入催化劑I，得到一種超雙疏水性涂料；所述的N組分為含水性含氟環(huán)氧樹脂，所述的M組分為水分散性超雙疏微球； (3)將步驟(2)制備的超雙疏水性涂料涂覆在步驟(1)中基材表面，成膜，再于90-140°C下交聯(lián)2-24h，得到超疏水/疏油的材料，即為一種超雙疏表面； 步驟(1)中所述的基底材料為玻璃片、棉布、濾紙、薄膜材料、金屬片、塑料片、木材或水泥基材； 所述濾紙、金屬片、塑料片、薄膜材料、木材、水泥基材和棉布的預處理方法為:將各基底材料依次用乙醇、水洗滌，然后干燥； 玻璃片的預處理方法為:將玻璃片在piranha溶液中浸泡5h，再依次用乙醇、水洗滌，然后干燥； 步驟(2)中所述的水分散性超雙疏微球的M組分，水性含氟環(huán)氧樹脂的N組分，催化劑I與溶劑 P 的質(zhì)量比為 1:5-100:0.001-0.01:10-200 ； 步驟(3)中所述的涂覆方式為通過噴涂或浸涂的方式進行涂覆；成膜溫度為30°C。
10.根據(jù)權利要求1所述的具有普適性的超雙疏表面的應用，其特征在于:所述的具有超雙疏性表面的材料應用于生產(chǎn)生活方面，包括軍工設備的外層防護、輸油管道外層的防水防腐、廚衛(wèi)用具、汽車和飛`機的擋風玻璃。
【文檔編號】C09C1/28GK103709882SQ201310633591
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權日:2013年11月29日
【發(fā)明者】胡繼文, 李妃, 鄒海良, 林樹東, 劉國軍, 涂園園, 齊健 申請人:中科院廣州化學有限公司