The invention discloses a preparation method of a temperature responsive superlubricated interface material. The interface material is based on the polystyrene porous membrane prepared by the freeze drying method, and is prepared by filling the liquid crystal 5CB as a lubricant. The lubricant 5CB is liquid state at room temperature, and the temperature can be changed into liquid when the temperature exceeds the phase transition temperature. The super lubricating interface material temperature response is mainly through the regulation of the interface temperature lubricant 5CB change between liquid crystal and liquid, so that the droplets at the interface sliding behavior change, and the temperature response performance of reversible circulation good interface materials.
【技术实现步骤摘要】
一种温度响应性的超润滑界面材料的制备方法
本专利技术涉及超润滑界面材料,特别涉及一种温度响应性的超润滑界面材料的制备方法。
技术介绍
仿猪笼草结构的液体灌注型超润滑界面是将润滑剂如全氟聚醚、硅油、离子液体等注入到具有微纳结构的多孔基底中制备而成的。这种超润滑界面能显著减小液滴的滑动角,具有疏液、自修复、稳定性好等优点,可以抑制多种污垢的黏附,在自清洁材料、防污、防冰等领域具有广泛的应用前景。随着对这种液体灌注型超润滑界面材料的研究,发展了很多制备其基底的方法及材料,主要包括:刻蚀法制备的微纳级阵列、化学沉积的粗糙结构、溶胶-凝胶法得到的粗糙表面、层层自组装的多孔膜等。这些过程往往存在着工艺复杂,条件苛刻等问题。冷冻干燥是近年来发展起来一种有效的制备多孔材料的湿法成型工艺。通过控制水或有机溶剂的冷冻,在低压下干燥升华溶剂,得到具有形貌均匀的多孔材料。在以往的研究中,常以表面能较低的油灌入所形成的多孔结构以获得润滑界面。对于灌注到基底结构中的润滑剂,已经从最初的全氟聚醚、硅油拓展到利用离子液体及石蜡等这些具有响应型的润滑剂。新一代的液体灌注型超润滑界面有望发展一些具有刺激-响应性的、更智能的界面材料。虽然之前的工作已经报道过一些具有响应性的界面材料,可以在这些表面上通过外界刺激实现对液滴运动的操控,例如通过外界的机械力、施加电压、磁场来控制液滴滑动与固定,但是在这种响应性的超润滑表面上智能操控液滴运动的研究仍属于初级阶段。因此本专利技术提出了利用冷冻干燥技术制备聚合物多孔材料,注入液晶分子作为润滑剂,形成具有温度响应性的超润滑表面,可实现对液滴运动的调控。这种 ...
【技术保护点】
一种温度响应性的超润滑界面材料的制备方法,以分子量为18000‑22000的聚苯乙烯通过冷冻干燥法得到的多孔膜为基底,灌入液晶5CB作为润滑剂制备而成。所述的制备方法包括以下步骤:(1)将分子量为18000‑22000的聚苯乙烯溶解于二氯苯中配成聚苯乙烯溶液;(2)取10‑20μL上述溶液旋涂到玻璃基底上,在表面形成均匀的液膜,迅速将旋涂过溶液的玻璃基底转移到液氮中进行低温冷冻,再将其与液氮一起放入冷冻干燥机中冷冻干燥10‑12h,待冷冻完毕之后取出的样品即为聚合物多孔膜;(3)将聚合物多孔膜作为多孔基底浸入到润滑剂5CB中,使润滑剂充分灌入多孔结构,取出膜倾斜放置1‑2h,除去表面多余的润滑剂且饱和,制备成温度响应性的超润滑界面。
【技术特征摘要】
1.一种温度响应性的超润滑界面材料的制备方法,以分子量为18000-22000的聚苯乙烯通过冷冻干燥法得到的多孔膜为基底,灌入液晶5CB作为润滑剂制备而成。所述的制备方法包括以下步骤:(1)将分子量为18000-22000的聚苯乙烯溶解于二氯苯中配成聚苯乙烯溶液;(2)取10-20μL上述溶液旋涂到玻璃基底上,在表面形成均匀的液膜,迅速将旋涂过溶液的玻璃基底转移到液氮中进行低温冷冻,再将其与液氮一起放入冷冻干燥机中冷冻干燥10-12h,待冷冻完毕之后取出的样品即为聚合物多孔膜;(3)将聚合物多孔膜作为多孔基底浸入到润滑剂5CB中,使润滑剂充分灌入多孔结构,取出膜倾斜放置1-2h,除去表面多余的润滑剂且饱和,制备成温度响应性的超润滑界面。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是:所述的聚苯乙烯溶液...
【专利技术属性】
技术研发人员:衡利苹,王丽丽,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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