[发明专利]一种金属表面金属羧酸盐超疏水涂层制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属表面金属羧酸盐超疏水涂层制备方法，本发明属于功能材料、金属表面改性与防护领域。

背景技术

固体表面都具有一定的表面能，表面能直接影响固体对液体的浸润性这种浸润性是通过通过Young’s方程表征的。在理想的固体表面上(结构、组成均一)接触角具有特定的值，并由表面张力决定，满足Young’s方程

cosθ＝(γ_sg-γ_sl)/γ_lg

γ_sg、γ_sl、γ_lg分别为固气、固液、气液间的界面张力。

实际固体表面在一定程度上都是粗糙不平或者组份不一的。所以测量的接触角与Young’s方程计算结果有较大差异。Wenzel和Cassie等在上个世纪40年代分别揭示了，真实表面的非均一性对表面浸润性的影响，修正了Young’s方程。

Wenzel发现，固体表面粗糙结构造成固液实际接触大于表观接触面积，得出方程，

cosθ′＝r(γ_sg-γ_sl)/γ_lg    r≥1

r为粗糙度。当若θ＜90°，则θ′＜θ，即表面的亲水性随表面粗糙程度的增加而增强；；若θ＞90°，则θ′＞θ，即表面的疏水性随表面粗糙程度的增加而增强。

Cassie等研究了组成的不均一性对表面浸润性的影响，得到方程

cosθ′＝α₁cosθ₁+α₂cosθ₂

αi是构成表面各组分的重量分数，α1+α2＝1。即，非均一组分表面，浸润性是各组分浸润性的加和。

超疏水表面的地表面能效应，在工业生产和日常生活中有着非常广阔的应用前景。Barrat等发现在微流体管道内壁涂敷粗糙的超疏水表面可以降低微流体通过通道时的阻力；超疏水表面涂层用于卫星接收天线还可避免积雪造成的通讯质量变差或中断。具有重要的军事战略意义；超疏水表面具有自清洁性，应用到高层建筑物的外墙、玻璃幕墙，其上的尘土可以随着雨水自动清洁，节约大量人工，且安全环保；当在金属表面构建超疏水涂层后，可以防止金属与空气中的水分发生反应，即防生锈，这样，每年可以节约大量钢材。对国民生产具有重要意义。

王树涛、冯琳、江雷等发明了一种“溶液浸没制备超疏水涂层的方法”。这种方法通过将铜板浸没到十四酸乙醇溶液中进行化学合成。浸没3天后，取出铜板，清洗并晾干，得到超疏水涂层。其接触角为162°滚动角小于2°。

李梅、徐建海、路庆华等发明了“通过湿法化学在镍片表面制备超疏水涂层的方法”。这种方法需要将酸洗碱洗过的镍片浸没在0.01mol/L的单烷基膦酸乙醇溶液中3-5天。之后取出清洗并晾干即得到超疏水涂层。

目前，超疏水涂层在日常生活中还没有得到广泛的应用。这是由于现有技术大多需要冗长的工艺，工艺复杂，成本高昂，需特殊设备以及昂贵的材料等种种不利于大规模生产的因素。因此，发明一种设备简单，价格低廉，制备迅速的技术来制备超疏水涂层就显得尤为重要。现有技术中，耗时冗长，

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种金属表面金属羧酸盐超疏水涂层制备方法，一种制备迅速，成本较低，简捷方便，适合于工业生产的制备金属表面超疏水涂层的方法。

技术方案

一种金属表面金属羧酸盐超疏水涂层制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1配制反应溶液：将金属盐与脂肪酸和乙醇制成0.01mol/L至10mol/L的乙醇溶液，所述金属盐为CuCl₂或FeCl₃，所述脂肪酸为CH₃(CH₂)₁₂COOH，金属盐摩尔数比脂肪酸摩尔数等于1比金属离子化合价，M[CuCl₂]∶M[CH₃(CH₂)₁₂COOH]＝1∶2，M[FeCl₃]∶M[CH₃(CH₂)₁₂COOH]＝1∶3；