[发明专利]一种超疏水涂层薄膜的润湿性调控方法

说明书

本发明公开了一种超疏水涂层薄膜的润湿性调控方法，包括制备超疏水涂层薄膜：将四氧化三铁铁粉、聚二甲基硅氧烷混合搅拌均匀，获得前驱体液；将前驱体液涂覆在基底上，在前驱体液静置稳定后，均匀滴加棕榈蜡酒精溶液悬浊液使前驱体液与棕榈蜡分层；在基底下方添加磁铁，前驱体液形成针状结构并进行真空除气固化，基底的表面固化的薄膜即为具有针状表面结构的超疏水高黏附涂层薄膜，调控时将超疏水涂层薄膜置于调控磁场中，调控磁场的磁场方向与针状结构的长度方向形成交叉或者平行改变润湿性。本发明调控方法加载卸载速度快，为非接触式调控，通过控制磁力强弱、方向，精确调控薄膜表面结构，进而改变润湿性和表面黏附力。

技术领域

本发明涉及一种薄膜的润湿性调控方法，特别是涉及一种运用磁力的超疏水涂层薄膜的润湿性调控方法。

背景技术

超疏水、高黏附涂层薄膜在食品保鲜、集水、微机械液滴转移以及传感器等领域已经获得了越来越广泛的应用。涂层薄膜的疏水性能由薄膜材料本身及薄膜表面结构决定。因此当薄膜材料被制作完成，其材料确定，那么疏水性能则由表面结构确定，所以现有技术中想要改变薄膜材料的疏水性要么需要在材料表面涂覆其他材料，要么对薄膜材料进行再加工以改变表面结构。这两种方式都需要对薄膜材料进行接触，且实施困难，限制了薄膜材料的应用范围。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种超疏水涂层薄膜的润湿性调控方法，以非接触方式改变涂层薄膜的润湿性。

本发明的技术方案是这样的：一种超疏水涂层薄膜的润湿性调控方法，所述超疏水涂层薄膜由以下步骤制得：

S1、铁粉分散：将四氧化三铁铁粉、聚二甲基硅氧烷的预聚物以及交联剂混合搅拌均匀，获得前驱体液，所述四氧化三铁的质量与所述聚二甲基硅氧烷的预聚物以及交联剂的质量和之比为0.1～2，所述四氧化三铁粒径不大于180微米；

S2、表面改性：将前驱体液涂覆在基底上，在前驱体液静置稳定后，在所述前驱体液上均匀滴加棕榈蜡酒精溶液悬浊液，所述棕榈蜡与所述前驱体液在重力作用下自然分层，使所述棕榈蜡与所述前驱体液的层厚比为0.1～1；

S3、针状表面固化：在基底下方添加磁铁，在所述磁铁产生的磁场作用下，所述前驱体液形成针状结构，将所述磁铁、所述基底、所述前驱体液和所述棕榈蜡一起进行真空除气固化，所述基底的表面固化的薄膜即为所述超疏水涂层薄膜；

所述调控方法是将所述超疏水涂层薄膜置于调控磁场中，所述调控磁场的磁场方向与所述针状结构的长度方向形成交叉，控制所述调控磁场的磁感应强度以及所述交叉的角度以控制所述超疏水涂层薄膜的润湿性。

优选地，所述调控磁场的磁感应强度为0.1～0.5特斯拉。

优选地，所述四氧化三铁的质量与所述聚二甲基硅氧烷的预聚物以及交联剂的质量和之比为0.5～1.5。

优选地，所述棕榈蜡与所述前驱体液的层厚比为0.1～0.5。

优选地，所述步骤S3所述磁铁产生的磁场的磁感应强度为0.3～0.5特斯拉。

优选地，所述步骤S3真空除气固化时温度为50～120摄氏度，时间为1～3小时。