[发明专利]热塑性基体的超疏水膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种超疏水结构，特别涉及一种热塑性基体的超疏水膜。

背景技术

表面的浸润性是决定材料应用的一个重要性质，许多物理化学过程，如吸附、润滑、黏合、分散和摩擦等均与表面的浸润性密切相关。由于超疏水表面在自清洁表面、微流体系统和生物相容性等方面的潜在应用，有关超疏水表面的研究引起了极大的关注。所谓超疏水表面一般是指与水的接触角大于150和小于10°的水滴滚动角，具有防水、防冰、防雾、防雪、防污、防尘以及防止输电线路因水滴驻留而产生的电晕噪声等功能。因此在建筑物表面防污、雷达天线罩、化学微型反应器、输电线路防污等领域具有广泛的应用前景。

现有技术中，有一种利用等离子技术用CF₄气体氟化聚丁二烯膜表面，生成与水接触角为157°的超疏水膜；利用光刻法在硅晶片上刻蚀出一系列不同深度、不同柱状截面组成的表面，并对该表面用烃、硅氧烷、氟碳化合物进行了表面处理，在表面形成一层疏水膜等；还有通过用超声波法混合乙酰丙酮铝化合物(AACA)和乙酰丙酮钛化合物(TACA)，然后在1500rmp的速度下把此混合物涂抹在耐热玻璃片上，在500℃加热20s，这样得到一个具有自净功能的透明仿生超疏水性纳米TiO₂表面等等。

现有技术对于制备超疏水表面的方法大部分需要采用复杂昂贵的仪器设备同时要严格控制制备工艺，超疏水结构成本相对较高，无法实现超疏水表面的规模化应用。同时制备成本也相对较高，制备出的超疏水表面机械强度也不高，无法满足实际需要。

因此，需要一种结构简单、制作容易、强度较高、成本较低并可以规模化制造和应用的超疏水结构。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种热塑性基体的超疏水膜，超疏水膜结构简单、制作容易、强度较高、成本较低并可以规模化制造和应用的超疏水结构；制备方法简单易操作，制作成本低。

本发明的热塑性基体的超疏水膜，包括热塑性膜基体和超疏水层，所述超疏水层由相间排列并嵌入膜基体的微米级粉粒和纳米级粉粒组成，微米级粉粒和纳米级粉粒在热塑性膜基体表面形成微米级凸起和纳米级凸起；所述微米级粉粒和纳米级粉粒具有低表面能或/和经低表面能物质修饰。

进一步，所述微米级粉粒和纳米级粉粒混合粉体粒径为60nm—100μm；

进一步，所述微米级粉粒和纳米级粉粒混合粉体粒径为400nm—30μm；

进一步，所述微米级凸起凸出表面500nm—15μm，纳米级凸起凸出表面200nm—500nm，相邻微米级凸起之间的间距500nm—20μm；

进一步，所述微米级凸起凸出表面1—30μm，纳米级凸起凸出表面20—1000nm，相邻微米级凸起之间的间距5—100μm；

进一步，具有低表面能的微米级粉粒和纳米级粉粒为聚四氟乙烯微粉和全氟乙丙烯微粉中的一种或者一种以上的混合物；

进一步，所述经低表面能物质修饰的微米级粉粒和纳米级粉粒为二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙和氧化锌中的一种或者一种以上的混合物，用于修饰的低表面能物质是碳原子个数8～19的烷基氟硅烷偶联剂中的一种或者一种以上的混合物或氟原子个数为6～18的含氟丙烯酸酯中的一种或者一种以上的混合物；

进一步，所述热塑性膜基体的材料为聚合物，所述聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚四氟乙烯中的一种或者一种以上的混合物；

进一步，所述膜基体的材料为聚酰亚胺、涤纶树脂和聚芳枫中的一种或者一种以上的混合物。

本发明的有益效果是：本发明的热塑性基体的超疏水膜，超疏水层由相间排列并嵌入膜基体并形成微米级凸起和纳米级凸起的微米级粉粒和纳米级粉粒组成，相对于其它超疏水结构，强度高、结构简单、制作容易、成本较低，该超疏水层的水接触角为150°～165°，滚动角小于5°，本发明性能稳定、成本低廉、机械性能优异，可以用于需要防水、防污、防雾、防覆雪、防覆冰、抗氧化等场合；采用热塑性膜基体，可以使超疏水膜的使用灵活，可以制成胶带结构粘贴在其它基体表面，使用方便简单，易于推广，是可以规模化制造和应用的超疏水结构。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

附图为本发明的结构示意图。

具体实施方式

附图为本发明的结构示意图，如图所示：

实施例一