[发明专利]聚合物制品表面处理方法和疏水聚合物制品及其应用

说明书

本发明涉及疏水表面处理技术领域，公开了一种聚合物制品表面处理方法和疏水聚合物制品及其应用，该方法包括：将聚合物制品与刻蚀剂进行接触，干燥，冷却，得到疏水聚合物制品，其中，所述刻蚀剂为有机溶剂，由该方法制备得到的疏水聚合物制品在力学性能不变的情况下，具有较好的疏水性。

技术领域

本发明涉及疏水表面处理技术领域，具体涉及一种聚合物制品表面处理方法和疏水聚合物制品及其应用。

背景技术

近年来，仿生超疏水材料由于其表面独特的性能引起了人们的广泛关注。通常将静态接触角大于150°和滚动角为0°-10°的表面定义为超疏水表面，在自清洁、防腐蚀、防污染等方面具有应用价值。受自然界“荷叶效应”的启发，研究者们发现表面的超疏水性是由表面的化学成分和微观结构共同决定的。基于此，提出等离子刻蚀法、化学沉积法、溶胶凝胶法、静电纺丝法、模板法等构造超疏水表面的方法。

CN1760112A开了一种具有双微观结构的超疏水表面的制作方法，该方法包括以下步骤：(1)在纯度不低于99.99％的铝片上进行微加工，在铝片上得到微米级阵列，微米级阵列中微柱的长、宽、高和微米级阵列中各微柱之间的间距为10-100μm；(2)在具有微米级阵列的铝片表面，采用阳极氧化法制作出纳米孔阵列，纳米孔阵列中孔深、孔径和阵列中各孔之间的间距为10-100nm；(3)以具有微米级阵列和纳米孔阵列的铝片作为模板，采用纳米压印方法将铝片的双微观结构转移到聚合物薄膜上，经过保温，再降到聚合物的玻璃转化温度以下，降温过程中保持压力；(4)分离铝片和聚合物薄膜，得到具有双微观结构的超疏水表面，该方法生产效率低，难以满足大批量生产的要求，实用性较低。

CN101851069A公开了一种制备超疏水表面的方法，该方法包括以下步骤：(1)在平面或曲面的耐高温基底上铺展或固定一层金属丝或耐高温塑料丝制成的筛网，所述筛网的网孔为200-2500目；(2)在筛网上热压疏水性热塑性聚合物或将筛网热压到疏水性热塑性聚合物表面上，控制热压温度使疏水性热塑性聚合物表面达到粘流状态；(3)在低于疏水性热塑性聚合物粘流温度下，将筛网从疏水性热塑性聚合物表面上剥离，即得到聚合物超疏水表面。但是，该方法只能得到小尺寸的形状简单的超疏水表面，无法处理复杂的带有不规则曲面的大尺寸部件(例如洗衣机外桶)。

洗衣机的洗衣桶包括洗涤桶和盛水桶，通常把洗涤桶成为内桶，盛水桶称为外桶。洗衣机正常工作中水会存在于内桶和内外桶之间的间隙中。水中的杂质、水垢、污垢、衣物毛絮、洗涤剂泡沫等污染物会粘附在内外桶之间的间隙、塑料外桶表面，随着时间的延长，污染物越来越多，且洗涤桶和盛水桶之间长期处于半封闭状态，比较潮湿，容易滋生细菌和微生物。这些污染物和微生物在洗衣过程中随着水流进入洗衣机的洗涤桶容易造成二次污染。

综上，现有技术中对聚合物疏水处理需要使用昂贵原料、特殊的加工设备或者复杂的加工工艺，难以实现工业化生产，因此，本领域亟需提供一种简单易行的聚合物制品疏水处理方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的聚合物疏水处理需要使用昂贵原料、特殊的加工设备或者复杂的加工工艺，难以实现工业化生产的问题，提供一种聚合物制品表面处理方法和疏水聚合物制品及其应用，该方法简单易行，生产效率高，能够实现工业化生产，并且对于聚合物制品的尺寸和形状结构没有限定。

本发明的发明人在研究中发现，将聚合物制品与有机溶剂接触，在一定的处理温度和时间下(例如，处理温度为60-100℃，时间为5-15min)，能够使聚合物制品表面形成一定尺寸的沟槽结构，并且聚合物制品表面能够重新形成微晶层结构，可能正是由于聚合物制品表面的沟槽结构和微晶层结构的形成，使得聚合物制品具有疏水性，并且，在刻蚀时间为5-15min，聚合物制品可以达到超疏水状态(静态接触角150°以上，滚动角小于等于5°)，另外，本发明中将聚合物制品溶于有机溶剂中，对聚合物制品的尺寸和形状没有具体限定，特别适用于尺寸较大，形状结构较为复杂的聚合物制品。