[发明专利]一种制备自清洁黄色超疏水聚碳酸酯板的简便方法

说明书

本发明公开一种制备新型自清洁黄色超疏水聚碳酸酯板的简便方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)清洗聚碳酸酯板；(2)利用硝酸水溶液对清洗后的聚碳酸酯板进行处理；(3)用水清洗处理后的聚碳酸酯板，然后进行甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷或二甲基二氯硅烷改性；(4)将改性后的聚碳酸酯板取出后干燥过夜。本发明通过简单地改变在硝酸中的浸渍时间，将PC基板的颜色从浅黄色调至深黄色(橙色)，制备出自清洁黄色超疏水聚碳酸酯板，并且揭示了MTCS反应时间对表面形态和润湿性的影响。

技术领域

本发明涉及疏水材料的制备。更具体地，涉及一种一种制备新型自清洁黄色超疏水聚碳酸酯板的简便方法。

背景技术

自然是世界上最大的“咨询中心”，寻求科学问题解决方案的研究人员在这里自由地咨询。在固体表面上串珠或散布水分别可分为超疏水型或超亲水型。在自然界中，莲叶上水滴闪闪发光。在古代，人们认为这种水珠的完全是由于荷叶上存在的薄层蜡片。然而，Barthlott等人在电子显微镜下仔细观察显示，纳米级蜡材料在粗糙微乳头结构上的均匀覆盖，正是这种结构导致了莲叶的超疏水性能，水滴珠达到接触角超过150°，并在小扰动下开始滚下表面。我们注意到莲花叶始终是绿色和清洁的，因为滚动的水球会消除叶子表面上存在的任何灰尘。这种自然的自然清洁效果被称为“荷叶效应”。有趣的是，由于存在光衍射和干涉效应的特殊周期性微观结构，美丽的Morpho sulkowskyi蝴蝶翅膀显示出结构蓝色和自清洁效果。目前，已经开展了展示莲花效果的非润湿性表面的研究。包括非浸润标志牌，彩色自清洁窗和门眼镜，护目镜，彩色印刷，表面结合荷叶效应和结构颜色的表面现在已经获得了广泛的关注。

有机硅烷，特别是有机三氯硅烷对于形成从交织的纳米纤维到纳米球结构的多个纳米尺寸有很大的帮助。Rollings等人已经在气相中聚合乙烯基三氯硅烷，以在高纵横比的表面上实现致密和可变长度的纳米纤维。这些表面是超疏水的。另一方面，高和麦卡锡已经通过硅晶片上的溶液和气相沉积了单氯硅烷和三氯硅烷，并研究了它们的润湿性能。有趣的是，在硅晶片上在溶液相甲基三氯硅烷中沉积的沉积物呈现密集的缠绕在一起的圆柱形纳米纤维网络，其水接触角高于170°。在这种三维圆柱形纳米纤维表面上没有观察到水凝固。Shirgholami和同事通过简单地浸入MTCS/甲苯溶液中，将水性(超亲水)棉织物转变为憎水(超疏水)。他们使用MTCS相分离现象在织物上形成致密的纳米丝涂层。在早期的研究中，Zimmermann等也对来自 MTCS的纳米丝进行气相沉积，使其成为超疏水性。彩色超疏水表面可以通过简单地使用各种颜料和/或染料来制备。Ogihara等人通过喷涂颜料纳米颗粒的悬浮液，在铜，玻璃，纸，线和线上制备了可修复的有色超疏水涂层。通过改变颜料的类型和粒径，可以容易地改变超疏水涂层的颜色。Ge等人已经报道了通过单分散氟化二氧化硅纳米颗粒的单步喷涂来制造角度无关的有色超疏水膜。通过改变单分散二氧化硅纳米颗粒(200,250和300nm)的尺寸，将超疏水膜的颜色分别调整为蓝，绿和棕。Ishizaki和Sakamoto通过简单地将镁合金浸入保持在120℃的超纯水中，随后通过正十八烷基三甲氧基硅烷进行表面化学改性，制备了具有耐腐蚀性和阻尼能力的着色超疏水镁合金。通过在沸腾的超纯水中简单地改变浸渍时间，表面颜色容易地从具有金属光泽的银调到橙色，绿色和兰花色。

但是，现有技术中上述疏水材料的制备方法均相对比较复杂。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种一种制备新型自清洁黄色超疏水聚碳酸酯板的简便方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种制备新型自清洁黄色超疏水聚碳酸酯板的简便方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)清洗聚碳酸酯板；

(2)利用硝酸水溶液对清洗后的聚碳酸酯板进行处理；

(3)用水清洗处理后的聚碳酸酯板，然后进行甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷或二甲基二氯硅烷改性；