技术摘要：
本发明公开了一种常温下快速成膜的超疏水SiO2涂料，其原料以无毒的疏水二氧化硅为主，醇类溶剂和少量的成膜剂为辅，避免了传统疏水材料含有的氟化物等有毒有害成分，成本低廉，对环境友好。与传统超疏水涂料涂层相比，本发明提供的一种常温下快速成膜的超疏水SiO2涂料  全部
背景技术：
超疏水材料指水与表面稳定接触角大于150°以及滚动角小于10°的材料，利用水 滴在超疏水材料表面滚落时可带走污染物来实现防水、防污、防腐及自清洁等功能。这些优 异的特性使得超疏水材料在建筑业、石油化工、管道运输、医疗卫生、国防军事领域具有广 阔的应用价值。 超疏水材料具有荷花自清洁的“荷叶效应”，需满足的条件是：其一材料表面具有 很低的表面能，其二在材料表面构筑微-纳米级的粗糙的双重结构。目前，这种双重结构的 构筑已经可以通过光刻蚀法、化学气相沉积、溶胶-凝胶法、逐层沉积法等方法轻易实现，但 是，这些大多数技术价格昂贵、速度慢或需要特殊设备，这阻碍了大规模工业生产。 据文献报道，以二氧化硅纳米粒子为原料，丙酮作为溶剂，硅聚合物为成膜剂，采 用喷涂法制备了超疏水材料，但是涂层样品需在120℃下固化1小时，然后在室温下固化24 小时，以保障材料良好的疏水性能。(Elzaabalawy ,Assem ,Pieter  Verberne ,and  Shaker  A .Meguid .Multifunctional  Silica–Silicone  Nanocomposite  with  Regenerative  Superhydrophobic  Capabilities.Acs  Applied  Materials&Interfaces,11,45(2019) , 42827-42837)但是，120℃高温固化表明其需要较高的成膜温度，限制其工业化生产和实际 环境中的应用。 专利CN109096803A公开了一种透明超疏水纳米功能液的制备方法及应用，工艺简 单，环境友好，成本低廉，但是正硅酸乙酯在碱性条件下水解陈化时间需要1～7天，整个制 备时间过于冗长。 中国专利CN108299827A公开了一种耐用仿生超疏水膜的制备方法，将SiO2溶液浇 筑到基底材，用聚二甲基硅氧烷PDMS和固化剂反应固化形成耐用的仿生超疏水膜，其制备 方法简单易行，周期较短，但仍需70～90℃固化，不利于工业化生产。 此外还有其他文献报道了环氧树脂、硅酮、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和氟丙烯酸共 聚物等材料作为成膜剂，但普遍存在成膜温度高、成膜时间长、成本高昂的问题，且引入的 部分成膜剂的毒性较大，其对环境不利。这些方法制备复杂、成本高昂和实验条件苛刻，如 要求较高的成膜温度或较长的成膜时间，限制了其产品的工业化生产和在实际环境中的应 用。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种常温下快速成膜的超 疏水涂料，无需加热，可以在常温条件下快速成膜，以及成本低廉；本发明的目的之二在于 提供一种常温下快速成膜的超疏水涂料的制备方法，工艺简单，成膜时间短和成膜温度范 3 CN 111574861 A 说　明　书 2/4 页 围广，具有广泛的实用性和市场价值；本发明的目的之三提供一种常温下快速成膜的超疏 水涂料的应用，易于操作使用，可采用涂覆法、喷涂法、浸渍法获得具有较强附着力的超疏 水涂层，使用范围广，可应用于玻璃、木材、钢板、外墙和铁器等表面。 本发明的目的之一采用如下技术方案实现： 一种常温下快速成膜的超疏水SiO2涂料，其特征在于，由质量比为1-2：0.5-5：10- 50的疏水二氧化硅、成膜剂和醇类溶剂组成；其中，成膜剂包括有机硅丙烯酸、乙二醇、丙二 醇丙醚、丙二醇丁醚、十二碳醇酯和正丁酯中的一种或几种；醇类溶剂包括甲醇、乙醇和乙 二醇中的一种或几种。 进一步，所述疏水二氧化硅的浓度为100-200mg/mL。 一种常温下快速成膜的超疏水SiO2涂料的原料以无毒的疏水二氧化硅为主，醇类 溶剂和少量的成膜剂为辅，避免了传统疏水材料含有的氟化物等有毒有害成分，成本低廉， 对环境友好。 本发明的目的之二采用如下技术方案实现： 常温下快速成膜的超疏水SiO2涂料的制备方法，包括以下步骤： 1)在醇类溶剂中加入疏水二氧化硅粉末，搅拌，得到疏水二氧化硅分散液； 2)向步骤1)所得的疏水二氧化硅分散液中加入成膜剂，搅拌，得到常温下快速成 膜的超疏水SiO2涂料。 进一步，步骤1)和步骤2)中，搅拌的方法为机械搅拌和/或超声分散。 再进一步，步骤2)中，常温下快速成膜的超疏水SiO2涂料的成膜温度为5-100℃， 成膜时间为30s-120min。 与传统超疏水涂料涂层相比，本发明提供的一种常温下快速成膜的超疏水SiO2涂 料的最大优势在于成膜温度范围广，在5～100℃范围下都可快速成膜，且成膜时间短，成膜 时间为30s-120min，可简单、高效地实现多种材料表面上超疏水涂层的应用，具有广泛的实 用性和市场价值。 常温下快速成膜的超疏水SiO2涂料的应用，所述常温下快速成膜的超疏水SiO2涂 料的使用范围为玻璃、木材、钢板、外墙、纸张和铁器。所述常温下快速成膜的超疏水SiO2涂 料的使用方法包括涂覆法、喷涂法和浸渍法中的至少一种。 相比现有技术，本发明的有益效果在于： (1)本发明提供的一种常温下快速成膜的超疏水SiO2涂料的原料以无毒的疏水二 氧化硅为主，醇类溶剂和少量的成膜剂为辅，成本低廉，对环境友好。 (2)与传统的超疏水涂料涂层相比，本发明提供的一种常温下快速成膜的超疏水 SiO2涂料的最大优势在于成膜温度范围广且成膜时间短，可简单、高效地实现多种材料表 面上超疏水涂层的应用，具有广泛的实用性和市场价值。 (3)一种常温下快速成膜的超疏水SiO2涂料的制备工艺简单，易于操作使用，可采 用涂覆法、喷涂法、浸渍法获得具有较强附着力的超疏水涂层，使用范围广，可应用于玻璃、 木材、钢板、外墙和铁器的表面。 附图说明 图1为实施例1中水滴在制备的超疏水SiO2涂料涂覆玻璃后的实物图； 4 CN 111574861 A 说　明　书 3/4 页 图2为实施例1中水滴静态接触角效果图； 图3为实施例2中水滴在制备的超疏水SiO2涂料喷涂围蔽板后的实物图； 图4为实施例2中水滴静态接触角效果图； 图5为实施例3中水滴在制备的超疏水SiO2涂料浸泡滤纸后的实物图； 图6为实施例3中水滴静态接触角效果图。