本發(fā)明涉及超疏水類新材料領(lǐng)域，具體地說就是一種超疏水空心玻璃微珠的制備方法。
背景技術(shù)：
：
空心玻璃微珠是近年來發(fā)展起來的一種用途廣泛、性能優(yōu)異的新型材料，該產(chǎn)品的主要成分是硼硅酸鹽，粒度為10-250微米、壁厚為1-2微米的空心球體。該產(chǎn)品具有質(zhì)輕、低導(dǎo)熱、強(qiáng)度高和良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于玻璃鋼、人造大理石、人造瑪瑙等復(fù)合材料中，具有明顯的減輕重量和隔音保溫效果，使制品具有很好的抗龜裂性能和再加工性能。在航空、航天、新型高速列車、豪華游艇、隔熱涂料、保齡球等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并起到了獨(dú)特的良好作用。然而，由于微珠表面存在大量的羥基鍵，使其容易吸潮而結(jié)塊，嚴(yán)重影響流動(dòng)性能，以至于影響其應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中的性能，因此，有必要對(duì)生產(chǎn)的空心玻璃微珠進(jìn)行超疏水化處理。
根據(jù)疏水機(jī)理，對(duì)空心玻璃微珠表面疏水化處理的方式及效果也不盡相同。公開號(hào)為CN101284712A中公開了一種空心玻璃微珠表面疏水改性的方法，在微珠表面均勻涂覆一層內(nèi)功能膜和外功能膜，內(nèi)功能膜為具有良好結(jié)合力的有機(jī)硅材料，外層膜為具有疏水性能的有機(jī)硅材料，復(fù)合得到了具有一般疏水性能的空心玻璃微珠，達(dá)不到超疏水的性能，同時(shí)該工藝復(fù)雜，成本較高。本發(fā)明將解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種工藝簡單、成本低、性能優(yōu)越的空心玻璃微珠超疏水處理技術(shù)。
本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
一種超疏水空心玻璃微珠的制備方法，其特征在于它包括以下步驟：將空心玻璃微珠放入由超純水、乙醇、丙酮制成的混合溶液中進(jìn)行洗滌；而后用氮?dú)獯蹈桑环湃胨犸椧褐羞M(jìn)行刻飾；最后在空心玻璃微珠表面制備一層低表面能涂層。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以有以下進(jìn)一步的技術(shù)方案：
所述的混合溶液中超純水、乙醇、丙酮的含量是1：1：1。
所述的洗滌為超聲波洗滌，時(shí)間為10~50分鐘。
所述的酸飾液中含有10~50%的氟硅酸、0.5~2.3%的氧化硅、0.3~1.5%的硼酸、46.2~89.2%的溶劑水。
所述的低表面能涂層為氟硅烷類疏水涂層。
發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：
（1）本發(fā)明處理后的空心玻璃微珠具有優(yōu)越的疏水性能，水接觸角大于150°，達(dá)到超疏水效果；
（2）本發(fā)明成本低，性價(jià)比高。本發(fā)明所用原料來源廣泛，價(jià)格較低，且本發(fā)明工藝簡單，可操作性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
具體實(shí)施方式:
實(shí)施例1：
首先，將空心玻璃微珠放入由含量是1：1：1的超純水、乙醇、丙酮制成的混合溶液中進(jìn)行超聲波洗滌30分鐘，以便去除空心玻璃微珠表面的雜質(zhì)及污染物。而后用氮?dú)獯蹈煽招牟Ａ⒅椤?/p>
而后，再將空心玻璃微珠放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的氟硅酸、1.5%的氧化硅、0.7%的硼酸、69%的溶劑水制成的刻飾液中進(jìn)行酸飾，酸飾溫度52℃，酸飾時(shí)間26分鐘。通過刻飾液的酸飾，將微珠表面的氧化鈉、氧化鈣等選擇性的腐蝕掉，保留氧化硅骨架，形成表面凹坑微結(jié)構(gòu)，增加其比表面積。
最后將酸飾后具有表面微結(jié)構(gòu)的空心玻璃微珠表面鍍制一層十三氟辛基三乙氧基硅烷的低表面能涂層。從而去除空心玻璃微珠表面的親水羥基，在其表面形成一層氟硅烷類的疏水涂層。
經(jīng)檢測(cè)，制備的空心玻璃微珠水接觸角為156°，達(dá)到超疏水效果。
實(shí)施例2：
首先，將空心玻璃微珠放入由含量是1：1：1的超純水、乙醇、丙酮制成的混合溶液中進(jìn)行超聲波洗滌10分鐘，以便去除空心玻璃微珠表面的雜質(zhì)及污染物。而后用氮?dú)獯蹈煽招牟Ａ⒅椤?/p>
而后，再將空心玻璃微珠放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11%的氟硅酸、0.5%的氧化硅、0.3%的硼酸、88.2%的溶劑水的刻飾液中進(jìn)行酸飾，酸飾溫度41℃，酸飾時(shí)間35分鐘。通過刻飾液的酸飾，將微珠表面的氧化鈉、氧化鈣等選擇性的腐蝕掉，保留氧化硅骨架，形成表面凹坑微結(jié)構(gòu)，增加其比表面積。
最后將酸飾后具有表面微結(jié)構(gòu)的空心玻璃微珠表面鍍制一層十七氟癸基三乙氧基硅烷的低表面能涂層。從而去除空心玻璃微珠表面的親水羥基，在其表面形成一層氟硅烷類的疏水涂層。
經(jīng)檢測(cè)，制備的空心玻璃微珠水接觸角為161°，達(dá)到超疏水效果。
實(shí)施例3：
首先，將空心玻璃微珠放入由含量是1：1：1的超純水、乙醇、丙酮制成的混合溶液中進(jìn)行超聲波洗滌49分鐘，以便去除空心玻璃微珠表面的雜質(zhì)及污染物。而后用氮?dú)獯蹈煽招牟Ａ⒅椤?/p>
而后，再將空心玻璃微珠放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49%的氟硅酸、2.3%的氧化硅、1.5%的硼酸、47.2%的溶劑水的刻飾液中進(jìn)行酸飾，酸飾溫度70℃，酸飾時(shí)間10分鐘。通過刻飾液的酸飾，將微珠表面的氧化鈉、氧化鈣等選擇性的腐蝕掉，保留氧化硅骨架，形成表面凹坑微結(jié)構(gòu)，增加其比表面積。
最后將酸飾后具有表面微結(jié)構(gòu)的空心玻璃微珠表面鍍制一層全氟己基三氯硅烷。從而去除空心玻璃微珠表面的親水羥基，在其表面形成一層氟硅烷類的疏水涂層。
經(jīng)檢測(cè)，制備的空心玻璃微珠水接觸角為153°，達(dá)到超疏水效果。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。