[发明专利]一种内表面具有微纳结构柔性管的注塑加工方法及其装置

说明书

本发明公开了一种内表面具有微纳结构柔性管的注塑注塑模具，具有用于浇注的高分子聚合物，其特征在于，所述注塑模具包括上模板、下模板，以及装设于由所述上模板、所述下模板盖合后形成的空间内的芯轴；沿所述芯轴长度方向周缘的腔体为型腔，所述上模板的一端表面设有与所述型腔连通的浇口，所述上模板的另一端表面设有与所述芯轴连通的出气口；所述芯轴的表面设有若干用于实现超疏水性的微结构；所述高分子聚合物通过所述浇口在注塑压力下充分填满芯所述微纳结构的间隙。本发明优点在于所形成的浇铸管无缺陷、无气泡，其内表面的微结构与芯轴上的微结构相同。通过设计合适的微结构杆件，从而使管材接近超疏水甚至具有超疏水性。

技术领域

本发明属于微纳结构柔性管的技术领域，特别涉及一种内表面具有微纳结构柔性管的注塑加工方法及其装置。

技术背景

材料表面的微纳结构可影响其亲疏水特性。荷叶表面的微纳结构/凸起，使液滴和荷叶之间形成一层空气层，降低了液滴和荷叶表面之间的接触面积，使荷叶具有超疏水特性。类似的，微纳结构可以进一步地使亲水材料具有超亲水特性。采用激光、刻蚀、或微/纳压印等技术可以在工件表面上，加工特殊的微纳结构，从而使工件/材料表面具有特定的亲疏水特性。柔性管如硅胶软管或PVC软管等，广泛用于工业生产以及医疗领域。如何在柔性管的内表面加工微纳结构，以赋予柔性管不同的亲疏水特性，是当前的技术难点。

发明内容

鉴于现有技术的缺陷，本发明旨在于提供一种内表面具有微纳结构柔性管的注塑加工方法及其装置，本发明包括具有微纳结构柔性管的注塑模具和分离装置；其中，注塑模具用于注塑具有微纳结构柔性管，并得到表面包裹有具有微纳结构柔性管的芯轴；分离装置通过特定的工具使具有微纳结构柔性管的外表面产生真空负压，使具有微纳结构膨胀并与芯轴分离。

需要说明的是，本发明的芯轴的外表面加工有特定形状的微纳结构，所述微纳结构可以为凸起或凹坑结构。所述微纳结构可通过高能束加工(激光束、离子束、电子束等)、精雕/电火花、或光刻等方法加工。所述微纳结构也可以通过微米压印、纳米压印等方法加工在高聚物基体薄膜上(如聚碳酸酯或聚硅氧烷等)，然后将具有微纳结构的高聚物薄膜粘着在芯轴上，得到外表面具有微纳结构的芯轴。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种内表面具有微纳结构柔性管的注塑注塑模具，具有用于浇注的高分子聚合物，所述注塑模具包括上模板、下模板，以及装设于由所述上模板、所述下模板盖合后形成的空间内的芯轴；沿所述芯轴长度方向周缘的腔体为型腔，所述上模板的一端表面设有与所述型腔连通的浇口，所述上模板的另一端表面设有与所述芯轴连通的出气口；所述芯轴的表面设有若干用于实现超疏水性的微结构；所述高分子聚合物通过所述浇口在注塑压力下充分填满芯所述微纳结构的间隙。

需要说明的是，若干所述微结构为纳米柱状结构、微乳突或纳米蜡状突起。

需要说明的是，若干间隙为纳米气穴。

需要说明的是，还设有分离装置，所述分离装置包括真空管、密封压环与真空泵，所述真空管表面设有用于与所述真空泵连接的真空接口，所述密封压环活动插接于所述真空管的两端；当需要取出所述具有微纳结构柔性管时，所述具有微纳结构柔性管套接于所述真空管内且其两端略伸出于所述真空管，所述密封压环分别插入伸出于所述真空管两端的所述具有微纳结构柔性管与所述芯轴的接触面，使所述具有微纳结构柔性管的内侧端面与所述芯轴的外侧端面分离。

需要说明的是，当需要取管时，所述真空泵通过所述真空接口给将所述真空管下内的空气抽出。

需要说明的是，所述密封压环为顶部与底部连通的锥台结构。

需要进一步说明的是，本发明的真空管的内径大于注塑后得到的具有微纳结构柔性管的外径。密封压环的的内径略大于芯轴的外径，密封压环的外径略小于真空管的内径。