[发明专利]一种仿生防洗涤剂粘附的自润滑表面的制备方法

说明书

本发明涉及一种仿生防洗涤剂粘附的自润滑表面的制备方法，属于表面处理技术领域。利用砂纸在塑料基材表面构筑多孔粗糙表面，以及将润滑液灌注到所述的多孔粗糙表面中，所述的多孔粗糙表面的在1.8～3.5μm，在1.8～3.5μm，在9～17.5μm。本发明采用砂纸直接在塑料基材上打磨构建多孔结构，成本低，操作简单；无需额外材料构建多孔层，既使得多孔层不会从基材上脱落也使得多孔层和基材具有相同的物理、化学性能，提高了结构的稳定性；得到的多孔层可以有效的存储全氟聚醚，形成的润滑表面具有稳定，耐酸碱性，耐机械划损和自补充性能，可以有效降低洗涤剂对表面的粘附；采用的1H,1H,2H,2H‑全氟辛基三氯硅烷为短链氟硅烷，对环境影响小。

技术领域

本发明涉及一种仿生防洗涤剂粘附的自润滑表面的制备方法，属于表面处理技术领域。

背景技术

洗涤剂例如沐浴露、洗衣液等在日化领域占有重要地位。然而沐浴露和洗衣液等洗涤剂对现有包装内壁的粘附明显。这种粘附现象一方面造成浪费并降低了消费者对产品的体验感；另一方面也增加了塑料瓶回收的清洁成本。洗涤剂产品通常呈酸性或碱性，且产品中的含有的表面活性剂降低了表面能并吸附在包装内壁从而改变其表面性能。但目前国内针对洗涤剂的防粘附包装表面研究报道较少。

猪笼草的口缘处具有规则的微结构，雨水和花蜜浸润其中形成连续光滑的液膜。被花蜜吸引而来的昆虫很难在其口缘的光滑液膜上驻足，从而掉入笼身中被捕食。研究者通过仿生猪笼草，将润滑液灌注到具有多孔的微结构中得到自润滑表面，该表面具有动态疏液性、自修复性和受压力影响小等优点。为了实现一个稳定的润滑层，需满足以下条件：

ΔE₁＝R(γ_B cosθ_B-γ_A cosθ_A)-γ_AB＞0；ΔE₂＝R(γ_B cosθ_B-γ_A cosθ_A)+γ_A-γ_B＞0，

其中ΔE₁、ΔE₂表示维持稳定的润滑液灌注表面的条件，γ_A、γ_B、γ_AB分别表示待疏液A的表面张力、润滑液B的表面张力、待疏液A与润滑液B的界面张力，θ_A、θ_B分别表示待疏液A、润滑液B在光滑固体表面的接触角(Wong T S,Kang S H,Tang S K Y,etal.Bioinspired self-repairing slippery surfaces with pressure-stableomniphobicity[J].Nature,2011,477(7365):443-447.)。但仿生猪笼草的自润滑表面还存在一些问题有待解决，一方面，常见的塑料基材制备多孔微结构方法包括：呼吸法、层层自组装、沉积法等。这些方法通常形成的多孔层和基材是不同种材料，因此它们具有不同的物理和化学性质，且在机械磨损后多孔结构易受破坏；另一方面，洗涤剂中含有的表面活性剂会对常用的润滑液二甲基硅油起乳化作用，对于得到的自润滑表面未做耐酸碱性以及长久稳定性测试。

基于以上分析，通过新型仿生手段，采用简单的工艺条件和设备获得耐酸碱、耐划痕、稳定性好的表面可以有效降低洗涤剂对包装表面的粘附。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种仿生防洗涤剂粘附的自润滑表面的制备方法，所制备的仿生防洗涤剂粘附的自润滑表面具有有效降低洗涤剂对表面的粘附、耐酸碱、耐机械划损、稳定性好的特点。