一种抗蜡油涂层的制备方法

专利2025-12-17  15


本发明涉及疏油材料制备,具体涉及到一种抗蜡油涂层的制备方法。


背景技术:

1、随着超疏水表面的发展,对于疏油表面的需求也日渐需要。相比于水,油的表面能更低且具有很高的黏性,水可以在荷叶的表面形成水滴而油不能。所以,一些仿生材料做到超疏水还是比较容易的,但是疏油的条件比疏水更加苛刻,现今构造疏油材料的两个关键因素是微纳米复合粗糙结构的构造和低表面能物质的修饰。

2、蜡油是一个复杂的混合油液。在较高的温度下,蜡油呈现液态,随着温度的降低,其中的含蜡组分开始慢慢的结晶析出,蜡油逐渐变得粘稠,最后呈现出固态。在管道运输含蜡油液时,蜡油会沉积在温度比较低的管道壁中。蜡油的沉积会造成管道压力过大,运输效率降低,管道的堵塞和频繁的管道清理等等。

3、抗蜡涂层可以很好的应用在输油管道及防油污的地方。抗蜡涂层能够显著的减少输油管道中的蜡沉积,延长清洁周期,减少清洁的次数,降低维护成本及避免管道的堵塞。另外,抗蜡涂层具有良好耐高温性质,能够在高温状态下的输油管道中持续工作,涂层的疏油超疏水的特性能够保持表面的自清洁同时也能防止一定弱酸碱的腐蚀。因此,抗蜡涂层在输油管道的保护和安全输送方面有着显著意义。


技术实现思路

1、鉴于现有技术存在的问题,本发明提供一种基于多糖-聚多巴胺的涂层益生菌及其制备方法,基于天然多糖-聚多巴胺的涂层益生菌被包裹在均匀、致密的聚合物涂层内,具备对胃肠道环境的超强抗性,能够极好地耐受胃酸、消化酶以及胆盐等的损伤。本发明还提供了一种基于天然多糖-聚多巴胺的涂层益生菌的制备方法。该方法在借助于多巴胺的氧化自聚合,使天然多糖与其共沉积在益生菌表面形成均匀、致密的涂层。

2、本发明通过以下技术方案实现:

3、一种抗蜡油涂层的制备方法,所述方法包括以下步骤:

4、1)高温粘接剂磷酸二氢铝的制备:将水加入磷酸中,搅拌均匀,然后加入氢氧化铝颗粒,高温搅拌,反应形成透明的粘稠液体;最后冷却至室温,即得到高温粘接剂磷酸二氢铝;

5、2)纳米二氧化硅的氟化修饰:将纳米二氧化硅粒子放入氟化修饰剂的正己烷混合溶液中,搅拌均匀,静置,待溶液自然挥发完成,最后用无水乙醇洗涤,烘干后即得到氟化纳米二氧化硅;

6、3)喷涂液的制备:将步骤1)制得的高温粘接剂磷酸二氢铝溶解水中,水性聚偏氟乙烯乳液,磁力搅拌得溶液a,将步骤2)制得的氟化纳米二氧化硅和聚酰亚胺粉末依次加入到无水乙醇中,磁力搅拌,超声,得溶液b,然后将溶液b倒入至溶液a中,得溶液c,磁力搅拌,超声,完成喷涂液;

7、4)基底涂层的制备:将泡沫镍剪成片状,依次用无水乙醇和去离子水进行超声清洗,去除杂质,干燥箱干燥,然后用喷枪将步骤3)制得的喷涂液均匀的喷涂在泡沫镍上,喷涂完烘干后即得到抗蜡油涂层。

8、优选地,所述步骤1)中,氢氧化铝颗粒和磷酸的摩尔比为1:(3~3.2),磷酸的质量分数为85%,高温搅拌温度为120~130℃,高温搅拌时间为20~30min。

9、高温搅拌可采用恒温磁力搅拌或油浴搅拌。

10、优选地,所述步骤2)中,纳米二氧化硅粒子的粒径为30+5nm,质量为1~1.2g。

11、优选地,所述步骤2)中,氟化修饰剂为全氟辛基三氯硅烷,全氟辛基三氯硅烷的正己烷混合溶液的质量浓度为0.5%~1%。氟化修饰剂也可以选用全氟癸基三氯硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷。

12、优选地,所述步骤2)中,所述步骤3)中,高温粘接剂: 水: 聚偏氟乙烯乳液: 氟化二氧化硅:聚酰亚胺:无水乙醇的固液比为(1~2):(3~5):(2~3):(0.4~0.5):(0.2~0.4):(12~15)g/ml/g/g/g/ml。

13、优选地,所述步骤3)中,磁力搅拌时间为5~10min,搅拌速度为900~1000r/min,超声时间为3~5min,超声功率75-80w,超声波频率35-45khz,两次磁力搅拌和超声设置为相同的条件。

14、优选地,所述步骤4)中,泡沫镍的规格为厚度为0.5mm,孔径0.1mm,孔隙率97.2%,ppi110。基底泡沫镍也可使用不锈钢网、玻璃片基底材料,因其泡沫镍、不锈钢网表面的特殊粗糙结构,效果会更好。

15、优选地,所述步骤4)中,依次用无水乙醇和去离子水进行超声清洗的时间为5-15min,超声功率75-85w,超声波频率35-45khz,干燥箱干燥温度为55-65℃,干燥时间为10~30min。

16、优选地,所述步骤4)中,喷枪的喷涂压力为0.4~0.5mpa,喷涂距离为20~25cm。均匀喷涂的方法是先喷涂1s,接着喷枪风吹5s,最后在100℃的马弗炉中烘干5s,重复前面的步骤直至基底覆有均匀涂层。

17、优选地,所述步骤4)中,马弗炉烘烤温度为首先温度100℃,持续时间为7~10h,再接着烘烤温度为115-125℃,持续时间为1.5-2.5h,最后设定烘烤温度230-250℃,持续时间为0.5-1.5h。

18、本发明具有以下有益效果:

19、本发明提供一种制备简单、使用方便、可广泛适用的抗蜡油涂层的制备方法,克服了市面上大部分疏油涂料成本高、制作工艺复杂、适用对象单一等问题。氟化后的纳米二氧化硅粉末即使在高温也具有稳定的疏油性,其制备的磷酸二氢铝为高温粘接剂,纳米粒子组成特殊的微纳复合粗糙结构,其对油的接触角大于150°,滚动角小于10°,具有很好的疏油性,耐高温性和自清洁性能。



技术特征:

1.一种抗蜡油涂层的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述抗蜡油涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中,氢氧化铝颗粒和磷酸的摩尔比为1:(3~3.2),磷酸的质量分数为85%,高温搅拌温度为120~130℃,高温搅拌时间为20~30min。

3.根据权利要求1所述抗蜡油涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中,纳米二氧化硅粒子的粒径为30+5nm,质量为1~1.2g。

4.根据权利要求1所述抗蜡油涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中,氟化修饰剂为全氟辛基三氯硅烷,全氟辛基三氯硅烷的正己烷混合溶液的质量浓度为0.5%~1%。氟化修饰剂也可以选用全氟癸基三氯硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷。

5. 根据权利要求1所述抗蜡油涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中,所述步骤3)中,高温粘接剂: 水: 聚偏氟乙烯乳液: 氟化二氧化硅:聚酰亚胺:无水乙醇的固液比为(1~2):(3~5):(2~3):(0.4~0.5):(0.2~0.4):(12~15)g/ml/g/g/g/ml。

6.根据权利要求1所述抗蜡油涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中,磁力搅拌时间为5~10min,搅拌速度为900~1000r/min,超声时间为3~5min,超声功率75-80w,超声波频率35-45khz,两次磁力搅拌和超声设置为相同的条件。

7.根据权利要求1所述抗蜡油涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中,泡沫镍的规格为厚度为0.5mm,孔径0.1mm,孔隙率97.2%,ppi110。基底泡沫镍也可使用不锈钢网、玻璃片基底材料,因其泡沫镍、不锈钢网表面的特殊粗糙结构,效果会更好。

8.根据权利要求1所述抗蜡油涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中,依次用无水乙醇和去离子水进行超声清洗的时间为5-15min,超声功率75-85w,超声波频率35-45khz,干燥箱干燥温度为55-65℃,干燥时间为10~30min。

9.根据权利要求1所述抗蜡油涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中,喷枪的喷涂压力为0.4~0.5mpa,喷涂距离为20~25cm;均匀喷涂的方法是先喷涂1s,接着喷枪风吹5s,最后在100℃的马弗炉中烘干5s,重复前面的步骤直至基底覆有均匀涂层。

10.根据权利要求1所述抗蜡油涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中,烘干为首先温度100℃,持续时间为7~10h,再接着烘烤温度为115-125℃,持续时间为1.5-2.5h,最后设定烘烤温度230-250℃,持续时间为0.5-1.5h。


技术总结
本发明涉及一种抗蜡油涂层的制备方法,将水加入磷酸中,加入氢氧化铝颗粒,高温搅拌,反应形成透明的粘稠液体,冷却至室温,即得到高温粘接剂磷酸二氢铝;将制得的高温粘接剂磷酸二氢铝溶解水中,加入水性聚偏氟乙烯乳液,磁力搅拌得溶液A,将氟化纳米二氧化硅和聚酰亚胺粉末依次加入到无水乙醇中,磁力搅拌,超声,得溶液B,然后将溶液B倒入至溶液A中,得溶液C,磁力搅拌,超声,完成喷涂液;均匀的喷涂在泡沫镍上,喷涂完烘干后即得到抗蜡油涂层。本发明涂层的基底表面表现出超疏油特性,其对于油的接触角大于150°,滚动角小于10°,涂层后的基底具有较好的耐磨损,自清洁,耐高温和弱酸碱腐蚀性。

技术研发人员:赵美云,李洋洋,黎建文
受保护的技术使用者:三峡大学
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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