The invention discloses a superhydrophobic film with a strange microstructure and a preparation method thereof, including: machining a through-hole microarray pattern structure on a metal plate; rotating a thermosetting polymer polydimethylsiloxane on a lower electrode plate; placing a metal through-hole template above a polymer coating and forming a micro-contact; and putting an upper electrode on it. The upper electrode plate and the lower electrode plate form a pair of planar electrodes, and there is a preset air gap between the upper electrode plate and the metal through-hole template. The upper electrode plate and the lower electrode plate are connected with a high voltage power supply and maintained, so that the electric field force of the polymer is greater than its surface tension until the end of the polymer molding. Superhydrophobic films with singular microstructure are obtained. The preparation method of the invention is based on an electric field induced preparation method, without expensive low surface energy materials, simple process and low cost; toxic benzene homologues are not needed in the preparation process, which is conducive to large-scale application in engineering.
【技术实现步骤摘要】
一种具有奇异微结构的超疏水薄膜及其制备方法
本专利技术属于超疏水薄膜
,特别涉及一种具有奇异微结构的超疏水薄膜及其制备方法。
技术介绍
超疏水材料在自清洁、抗结冰、流体减阻力等方面有着广阔的应用前景,构筑超疏水表面主要考虑两个因素:一是材料具有低表面能,二是提高表面的粗糙度。现有的超疏水薄膜的制备方法主要有溶胶凝胶法、化学气相沉积法、刻蚀法,阳极氧化法等,这些方法普遍存在的缺点是工艺复杂,成本较高,需要昂贵的低表面能材料,且部分工艺的制备过程中还需使用有毒的苯系物,不能在工程中的大规模应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有奇异微结构的超疏水薄膜及其制备方法,以解决上述存在的技术问题。本专利技术的制备方法是基于电场诱导的制备方法,无需昂贵的低表面能材料,工艺简单,成本较低;制备过程中无需使用有毒的苯系物,有利于工程中的大规模应用。为达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种具有奇异微结构的超疏水薄膜,所述超疏水薄膜由聚二甲基硅氧烷制成,超疏水表面具有双层奇异微结构,接触角大于150°,滚动角小于5°。一种具有奇异微结构的超疏水薄膜的制备方法,包括以下步骤:A、在金属板上加工通孔微阵列图形结构,制得金属通孔模板;B、取两个具有导电性的平板分别作为上电极板和下电极板,在下电极板上涂一层热固性聚合物聚二甲基硅氧烷;C、将步骤A制得的金属通孔模板放置在聚合物涂层上方并形成微接触,聚合物在自然毛细力的作用下能够在金属模板通孔中预成型形成突起的微结构阵列;D、将上电极板与下电极板组成一对平面电极,上电极板和金属通孔模板之间留有预设的空气间隙,上电极 ...
【技术保护点】
1.一种具有奇异微结构的超疏水薄膜,其特征在于,所述超疏水薄膜由聚二甲基硅氧烷制成,超疏水表面具有双层奇异微结构,接触角大于150°,滚动角小于5°。
【技术特征摘要】
1.一种具有奇异微结构的超疏水薄膜,其特征在于,所述超疏水薄膜由聚二甲基硅氧烷制成,超疏水表面具有双层奇异微结构,接触角大于150°,滚动角小于5°。2.一种具有奇异微结构的超疏水薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:A、在金属板上加工通孔微阵列图形结构,制得金属通孔模板(1);B、取两个具有导电性的平板分别作为上电极板(4)和下电极板(5),在下电极板(5)上涂一层热固性聚合物聚二甲基硅氧烷;C、将步骤A制得的金属通孔模板(1)放置在聚合物涂层(2)上方并形成微接触,聚合物在自然毛细力的作用下能够在金属模板通孔中预成型并形成突起的微结构阵列;D、将上电极板(4)与下电极板(5)组成一对平面电极,上电极板(4)和金属通孔模板(1)之间留有预设的空气间隙,上电极板(4)与下电极板(5)与高压电源(6)连接,上电极板(4)与下电极板(5)通入高压电源(6)并保持,使聚合物受到的电场力大于自身的表面张力,直至聚合物成型结束;E、将步骤D成型结束的聚合物固化,获得具有奇异微结构的超疏水薄膜。3.根据权利要求2所述的一种具有奇异微结构的超疏水薄膜的制备方法,其特征在于,步骤A中,金属板的厚度为30-50μm,采用曝光腐蚀工艺加工圆形通孔微阵列图形结构,圆形通孔直径为50-80μm,相邻通孔之间的间距为50-80μm。4.根据权利要求2所述的一种具有奇异微结构的超疏水薄膜的制备方法,其特征在于,步骤A中,金属板为304不锈钢,获得金属通孔模板(1)后,金属通孔模板(1)通过全氟硅烷...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡安江,周嘉玮,叶向东,张学锋,
申请(专利权)人:西安建筑科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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