[发明专利]仿生防粘疏水疏油贴膜

说明书

技术领域

本发明属聚四氟乙烯产品技术领域，具体涉及一种仿生防粘疏水、疏油贴膜。

背景技术

日常生活中，因汽车雨刮橡胶条寿命短需要经常更换；雨雪天气车轮甩泥导致前后翼子板和车门下部易脏；电子产品不慎掉入水中；厨房用具粘满油污不易清理等等一系列问题困扰着我们。究其原因，是水滴和油滴与器件表面接触角较小，器件不能很好的疏水、疏油所致。

聚四氟乙烯的分子结构式为(-CF2-CF2-)n，是一种高度对称的非极性线性高分子材料，其表面自由能极低，表面高度憎水，目前，聚四氟乙烯薄膜的制备工艺已相对成熟，但光滑表面聚四氟乙烯薄膜与水的接触角很难达到150°，从而实现薄膜的超疏水性。在仿生非光滑表面研究这一领域，专利号01226143.2指出：按仿生学原理在部件表面规律地分布具有一定几何形状的结构单元体。但其特征尺寸较大，且为一级非光滑结构，在实际工程应用只能起到减粘的效果，但防粘效果不明显。而当尺寸缩小到纳米后虽然能达到非常完美的防粘效果，同时纳米材料给人类带来很多好处，但其也带来了许多安全隐患。纳米材料不易降解，穿透性强，纳米材料对环境和人体健康都存在一定的威胁。针对这些问题，本发明应用低表面能材料，仿照荷叶特殊的表面二级复合结构构建具有一定特征尺寸的环境友好型贴膜。

发明内容

本发明的目的是在材料本身低表面自由能的基础上，构建二级粗糙表面结构，将其粘贴于需要防水、防油工件表面，应用贴膜防粘疏水、疏油的性能，保持易污表面清洁、玻璃表面干爽，提高电子产品使用寿命。

本发明由薄膜层1和胶粘剂涂层2组成，其中薄膜层1表面具有第一级凸包型结构和第二级凸包型结构，凸包型结构由凸包结构单元组成，凸包结构单元底部为圆形、正三角形、正四边形或正六边形；凸包为碗型、圆柱型、圆锥型、三棱柱型、四棱柱型或六棱柱型；薄膜层厚度d₁为0.1-0.3mm，胶粘剂涂层厚度d₂为0.01-0.03mm。

所述第一级凸包型结构和第二级凸包型结构，其结构面积占有率表示各级凸包型结构底部外接圆的面积之和与基体表面积之比，由下列公式确定：

P1=(lD)2πR2/l2P2=(ld)2πr2/l2]]>

其中：P₁表示第一级凸包型结构面积占有率；P₂表示第二级凸包型结构面积占有率；l表示正四边形加工区域的边长；D表示第一级凸包结构单元间距离；d表示第二级凸包结构单元间距离；R表示第一级凸包底外接圆半径；r表示第二级凸包底外接圆半径。

所述第一级凸包型结构的凸包高度H和凸包底外接圆半径R为10-100um，凸包高度H为5-100um，且H≤R；第二级凸包型结构的凸包底外接圆半径r为1-10um，凸包高度h为0.5-10um，且h≤r。

所述第一级凸包型结构面积占有率P₁≥30％，第二级凸包型结构面积占有率P₂≥30％。

所述具有第一级凸包型结构和第二级凸包型结构的薄膜层表面由添加6％含氟表面活化剂(FS)的聚四氟乙烯树脂经模具热压而成。