[发明专利]一种复制天然生物超疏水表面的模芯及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种复制天然生物超疏水表面的模芯及其制备方法和应用，属于疏水表面的制备技术领域。该方法以天然生物超疏水表面作为母板，置于以氨基磺酸镍为主盐的电铸液中作为阴极，以镍板作为阳极，连接脉冲电源进行电铸，得到复制有超疏水表面结构的铸层；然后将铸层制成注塑模芯，安装至注塑模具上进行注塑，得到与天然生物表面结构一致的超疏水聚合物制件。本发明中的超疏水表面基体选自天然生物，其微纳结构规律且疏水性能极好，制备得到的超疏水聚合物制件具有较好的仿生物学疏水性。本发明利用电铸工艺制备的天然生物超疏水表面的模芯，可实现大批量制造与天然生物超疏水表面母板结构一致的超疏水聚合物制件。

主权项

一种复制天然生物超疏水表面的模芯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将天然生物超疏水表面置于真空镀膜机中进行表面金属化处理，得到天然生物超疏水表面母板；(2)往步骤(1)的天然生物超疏水表面母板上滴加十二烷基硫酸钠至天然生物超疏水表面母板浸润后，置于电铸液中作为电铸阴极，以电解镍板作为电铸阳极，阴、阳极分别与脉冲电源的负极和正极相连，于0.05A/cm2的电流密度下进行电铸5～6h，得到电铸铸层与天然生物超疏水表面基体；电极间距为4～8cm；(3)将步骤(2)中的电铸铸层与天然生物超疏水表面基体取出，用蒸馏水冲洗干净，将电铸铸层与天然生物超疏水表面基体分离，依次用无水乙醇和蒸馏水将电铸层冲洗干净后进行后处理加工，得到复制天然生物超疏水表面的模芯；所述步骤(1)中所述的天然生物超疏水表面为动植物超疏水结构表面；所述的天然生物超疏水表面为荷叶、竹叶、蜻蜓翼或水黾翅膀超疏水结构表面；所述步骤(1)中所述的表面金属化处理为喷金处理，金膜喷涂层厚度为10nm～20nm；所述步骤(2)中所述的电铸液中各组分浓度分别为氨基磺酸镍400g/L、氯化镍10g/L、硼酸30g/L和十二烷基硫酸钠2ml/L；所述步骤(2)中所述的脉冲电源为矩形波形脉冲电源，占空比为24％，频率为1500Hz。