一种超疏水/亲水记忆涂层及其制备方法

本发明涉及功能材料，尤其涉及一种超疏水/亲水记忆涂层及其制备方法。

背景技术：

1、超疏水涂层是指涂层表面水滴的静态接触角(ca)大于150°，滚动角(sa)小于10°的特殊的表面。超疏水涂层因其特殊的超疏水性广泛应用于防腐蚀、防覆冰、油水分离、自清洁等领域，使其在军用设备、民用设施的生产和生活中均具有广泛的应用前景。超疏水记忆材料是一类新型的复合功能性材料，可在某种刺激下使材料的润湿性发生转变。但目前超疏水记忆材料受限于激活方式，大多为热激活方式，大大限制了该功能材料的应用领域。

2、基于此，提供一种易于激活、亲水性和疏水性能自由转变、应用广泛的超疏水/亲水记忆涂层非常重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种超疏水/亲水记忆涂层及其制备方法，用以解决现有技术中超疏水记忆材料不易激活、亲水性和疏水性难以转变的技术问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供一种超疏水/亲水记忆涂层的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将纳米tio2、无水乙醇和改性剂混合后进行水热反应，离心、干燥后得到疏水性纳米tio2；

5、(2)将疏水性纳米tio2和无水乙醇混合后超声分散，得到乳液，将乳液喷涂在预处理的基底上，干燥后得到tio2超疏水/亲水记忆涂层。

6、进一步的，所述步骤(1)中，纳米tio2、无水乙醇和改性剂的用量比为0.5～5g：50～500ml：1～25ml；

7、所述改性剂包含1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷、三甲基氯硅烷、六甲基二硅胺烷和十二烷基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

8、进一步的，所述步骤(1)中，纳米tio2和无水乙醇采用超声的方式混合；

9、超声的功率为400～500w，超声的时间为20～40min。

10、进一步的，所述步骤(1)中，水热反应的温度为100～200℃，水热反应的时间为8～24h；

11、离心的转速为8000～10000r/min，离心的时间为5～10min；

12、干燥的温度为80～120℃，干燥的时间为16～24h。

13、进一步的，所述步骤(2)中，疏水性纳米tio2和无水乙醇的质量体积比为0.5g：2.5～20ml。

14、进一步的，所述步骤(2)中，喷涂在预处理的基底的乳液的体积为2.5～5.0ml。

15、进一步的，所述步骤(2)中，喷涂的压力为0.3～0.7mpa，喷涂的距离为10～20cm；

16、所述干燥的温度为20～30℃，干燥的时间为20～28h。

17、进一步的，所述步骤(2)中，预处理的基底的预处理步骤为：将基底采用无水乙醇清洗，然后在丙酮溶液中超声清洗30min，用水冲洗后烘干，最后进行喷砂处理。

18、进一步的，所述烘干的温度为80～100℃，烘干的时间为6～10h；

19、所述喷砂处理的压力为0.7～0.9mpa，喷砂处理的角度为40～60°，喷砂处理的磨料包含氧化铝。

20、本发明还提供了一种超疏水/亲水记忆涂层的制备方法制备得到的超疏水/亲水记忆涂层。

21、本发明的有益效果：

22、(1)本发明的制备方法通过光激活的方式，使涂层表面的润湿性发生改变，从而达到控制表面液滴的目的，进一步拓展超疏水/亲水记忆涂层的应用领域。

23、(2)本发明的制备方法工艺简单，大大降低了生产成本。

24、(3)本发明制得的超疏水/亲水记忆涂层，具有超疏水性能，在紫外光照射下会从超疏水性转变为亲水性，在黑暗中会恢复其超疏水性，可以实现亲水性和疏水性的自由转变。

技术特征：

1.一种超疏水/亲水记忆涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，纳米tio2、无水乙醇和改性剂的用量比为0.5～5g：50～500ml：1～25ml；

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，纳米tio2和无水乙醇采用超声的方式混合；

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，水热反应的温度为100～200℃，水热反应的时间为8～24h；

5.根据权利要求1或2或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，疏水性纳米tio2和无水乙醇的质量体积比为0.5g：2.5～20ml。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，喷涂在预处理的基底的乳液的体积为2.5～5.0ml。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，喷涂的压力为0.3～0.7mpa，喷涂的距离为10～20cm；

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，预处理的基底的预处理步骤为：将基底采用无水乙醇清洗，然后在丙酮溶液中超声清洗30min，用水冲洗后烘干，最后进行喷砂处理。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为80～100℃，烘干的时间为6～10h；

10.权利要求1～9任意一项所述的制备方法制备得到的超疏水/亲水记忆涂层。

技术总结本发明提供了一种超疏水/亲水记忆涂层及其制备方法，属于功能材料技术领域。本发明通过将纳米TiO<subgt;2</subgt;、无水乙醇和改性剂混合后进行水热反应，离心，干燥，得到疏水性纳米TiO<subgt;2</subgt;；将疏水性纳米TiO<subgt;2</subgt;和无水乙醇混合后超声分散，得到乳液，将乳液喷涂在预处理的基底上，干燥，得到TiO<subgt;2</subgt;超疏水/亲水记忆涂层。本发明制备得到的超疏水/亲水记忆涂层具有超疏水性能，在紫外光照射下会从超疏水性转变为亲水性，在黑暗中会恢复其超疏水性。本发明的制备方法工艺简单，成本低廉。技术研发人员：魏世丞,王博,万涛,王玉江,黄威,梁义,郭蕾,卢方杰,郑超,石瑞栋受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军装甲兵学院技术研发日：技术公布日：2024/6/18