1.一种二氧化硅纳米线复合材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)将聚乙烯吡咯烷酮加入到醇类试剂中溶解得到油相溶液,加入碱调节体系pH值至碱性,然后加入柠檬酸盐水溶液、正硅酸四乙酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和小分子疏水硅烷,搅拌均匀形成二氧化硅纳米线前驱体分散液,室温下静置生成沉淀物,分离沉淀物即得到超疏水二氧化硅纳米线;
(2)将超疏水二氧化硅纳米线溶解在有机溶剂中,加入卤化试剂和碱液,搅拌条件下进行反应后,经过离心分离得到表面含卤素基团的二氧化硅纳米线;
(3)将表面含卤素基团的二氧化硅纳米线溶解在溶剂中,加入聚合物单体、卤化铜和有机配体,搅拌混匀后,惰性气氛下经过冷冻处理、真空除氧处理后,加入卤化亚铜,加热进行原子转移自由基聚合反应得到反应液,使反应液中溶质析出,即得到二氧化硅纳米线复合材料。
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)中醇类试剂为正戊醇和乙醇的混合物,所述聚乙烯吡咯烷酮、正戊醇、乙醇的质量比为(5-15):(80-95):(5-10),其中聚乙烯吡咯烷酮的分子量为40000。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中小分子疏水硅烷为十八烷基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中碱为氨水;所述柠檬酸盐水溶液为柠檬酸钠水溶液或柠檬酸钾水溶液;其中柠檬酸盐水溶液、氨水、正硅酸四乙酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、小分子疏水硅烷、油相溶液的质量比为(1-5):(0.5-3):(0.5-
5):(0.05-1):(0.05-1):(85-100),其中所述柠檬酸盐水溶液中溶质的浓度为0.10-
0.20mol/L。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、苯甲醚、四氢呋喃、甲苯中的一种;卤化试剂为2-溴异丁酰溴;碱液为吡啶、乙二胺、三乙胺、三乙醇胺、四乙烯五胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、氨水、三羟甲基氨基甲烷、四羟乙基乙二胺、四羟丙基乙二胺、四乙基乙二胺中的一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中有机溶剂的质量为步骤(1)中二氧化硅纳米线前驱体分散液质量的20%~50%;所述步骤(2)中卤化试剂的质量为步骤(1)中正硅酸四乙酯质量的5%~30%;所述步骤(2)中碱液的质量为步骤(1)中正硅酸四乙酯质量的5%~30%。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中溶剂为苯甲醚、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环丁砜、硝酸亚乙基酯中的一种;所述卤化铜为氯化铜或溴化铜;所述有机配体为4,4'-二壬基-2,2'-联吡啶、2,2'-联吡啶,三(2-吡啶基甲基)胺、三(2-二甲氨基乙基)胺、五甲基二乙烯三胺中的一种;所述聚合物单体为丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙二醇二甲基丙烯酸酯、2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、N-异丙基丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮、寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺中的至少一种;所述卤化亚铜为氯化亚铜或溴化亚铜。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中表面含卤素基团的二氧化硅纳米线、聚合物单体、卤化铜、卤化亚铜、有机配体的摩尔比为1:(20-60):(0.01-
0.1):(0.09-1):(0.2-2)。
9.如权利要求1-8任一所述的制备方法制得的二氧化硅纳米线复合材料。
10.如权利要求9所述的二氧化硅纳米线复合材料用于制备超疏水涂层,其特征在于:
制备方法如下:将二氧化硅纳米线复合材料溶解在极性有机溶剂中得到复合溶液,然后将复合溶液涂覆在基底材料的表面,干燥后得到超疏水涂层;其中,所述极性有机溶剂为甲苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、苯甲醚中的一种;所述基底材料为纸张、纺织、塑料、橡胶、木材、金属或玻璃中的一种。