一种铜基体表面超疏水薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铜基体表面超疏水薄膜的制备方法，包括：(1)将铜基体放入质量浓度为1～10％的硝酸溶液中浸泡1～5min以除去铜基体表面的氧化物，用去离子水对铜基体清洗1～3次，再用无水乙醇清洗1～3次，得到洁净的铜基体；(2)将十八烷基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比2～5:8～12:1混合，加入酸调节pH值为4～5，搅拌5～10h，得到混合溶液A；将(3‑巯基丙基)三甲氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比1:4～9:90～95混合，于30～40℃水浴条件下搅拌3～8h，得到混合溶液B；(3)将合溶液A与混合溶液B混合，加入增稠剂，采用浸渍‑提拉法在洁净的铜基体上镀膜，得到超疏水薄膜。本发明专利技术中的铜基体表面超疏水薄膜的制备方法简单、性质稳定、疏水性好。

A Method for Preparing Super-hydrophobic Films on Copper Matrix Surface

The invention discloses a preparation method of superhydrophobic film on the surface of copper matrix, which includes: (1) immersing copper matrix in nitric acid solution with a mass concentration of 1-10% for 1-5 minutes to remove oxides on the surface of copper matrix, cleaning copper matrix with deionized water for 1-3 times, and then cleaning copper matrix with anhydrous ethanol for 1-3 times to obtain a clean copper matrix; (2) soaking octadecyl triethoxysilane and anhydrous silane. Ethanol and deionized water are mixed at volume ratio of 2-5:8-12:1, pH value adjusted by adding acid is 4-5, stirring for 5-10 hours to obtain mixed solution A; trimethoxysilane (3 mercaptopropyl), anhydrous ethanol and deionized water are mixed at volume ratio of 1:4-9:90-95, and mixed solution B is obtained by stirring for 3-8 hours at 30-40 C in water bath; (3) mixed solution A and mixed solution B are added to thicken solution B. The superhydrophobic film was obtained by dipping and pulling method on clean copper substrate. The preparation method of the superhydrophobic film on the surface of the copper substrate in the invention is simple, the property is stable and the hydrophobic property is good.

【技术实现步骤摘要】
一种铜基体表面超疏水薄膜的制备方法
本专利技术涉及疏水材料
，特别是涉及一种铜基体表面超疏水薄膜的制备方法。
技术介绍
超疏水表面是指水的接触角大于150°且滚动角低于10°的表面。直到1997年，Barthlott和Neinhuis解释自然界荷叶效应的起源和概念性问题时，超疏水表面才引起人们的持续关注。超疏水表面在衣物整理、电子元件保护、吸油及油水分离等领域展现了优异的性能，已经成为表界面研究领域的热点。超疏水表面的构筑策略有两个：一种是在具有一定粗糙度的表面上修饰低表面能的物质；另一种是通过改变材料表面的粗糙度和表面微观形态来达到。纳米材料技术的发展使得制备特殊润湿性表面的方法和种类已经很多，但现有制备方法过于依赖精密的实验设备和复杂的化学物质。其次，在粗糙表面修饰的低表面能物质一般为含氟或硅烷的化合物，其价格昂贵且有些特殊的制备方法涉及到昂贵的设备如化学气相沉积、激光刻蚀或者依赖于特殊基底的选择等。同时，较长的制备周期也是当前面临的一个难题。为此，有必要针对上述问题，提出一种铜基体表面超疏水薄膜的制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铜基体表面超疏水薄膜的制备方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种铜基体表面超疏水薄膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将铜基体放入质量浓度为1～10％的硝酸溶液中浸泡1～5min以除去铜基体表面的氧化物，用去离子水对铜基体清洗1～3次，再用无水乙醇清洗1～3次，得到洁净的铜基体；(2)将十八烷基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比2～5:8～12:1混合，加入酸调节pH值为4～5，搅拌5～10h，得到混合溶液A；将(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比1:4～9:90～95混合，于30～40℃水浴条件下搅拌3～8h，得到混合溶液B；(3)将混合溶液A与混合溶液B混合，加入增稠剂，采用浸渍-提拉法在洁净的铜基体上镀膜，得到超疏水薄膜。优选的，步骤(1)中，在去除铜基体表面的氧化物之前还包括除油的处理过程，除油过程中的温度为80～100℃。优选的，步骤(2)中，所述酸为醋酸。优选的，步骤(2)中，所述十八烷基三乙氧基硅烷、所述无水乙醇、所述去离子水的体积比为3.5:10:1。优选的，步骤(2)中，所述(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、所述无水乙醇、所述去离子水的体积比为1:5:94。优选的，步骤(3)中，所述混合溶液A与所述混合溶液B的体积比为1:1。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术中的铜基体表面超疏水薄膜的制备方法简单、性质稳定、疏水性好。具体实施方式本专利技术通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。本专利技术公开一种铜基体表面超疏水薄膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将铜基体放入质量浓度为1～10％的硝酸溶液中浸泡1～5min以除去铜基体表面的氧化物，用去离子水对铜基体清洗1～3次，再用无水乙醇清洗1～3次，得到洁净的铜基体；(2)将十八烷基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比2～5:8～12:1混合，加入酸调节pH值为4～5，搅拌5～10h，得到混合溶液A；将(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比1:4～9:90～95混合，于30～40℃水浴条件下搅拌3～8h，得到混合溶液B；(3)将混合溶液A与混合溶液B混合，加入增稠剂，采用浸渍-提拉法在洁净的铜基体上镀膜，得到超疏水薄膜。其中，步骤(1)中，在去除铜基体表面的氧化物之前还包括除油的处理过程，除油过程中的温度为80～100℃。其中，步骤(2)中，所述酸为醋酸；进一步地，所述十八烷基三乙氧基硅烷、所述无水乙醇、所述去离子水的体积比为3.5:10:1；所述(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、所述无水乙醇、所述去离子水的体积比为1:5:94。其中，步骤(3)中，所述混合溶液A与所述混合溶液B的体积比为1:1。下述以具体地实施例进行说明，以制备本专利技术中的铜基体表面超疏水薄膜。实施例1(1)将铜基体放入质量浓度为1％的硝酸溶液中浸泡1min以除去铜基体表面的氧化物，用去离子水对铜基体清洗1～3次，再用无水乙醇清洗1～3次，得到洁净的铜基体；(2)将十八烷基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比2:8:1混合，加入酸调节pH值为4，搅拌5h，得到混合溶液A；将(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比1:4:95混合，于30℃水浴条件下搅拌3h，得到混合溶液B；(3)将混合溶液A与混合溶液B按照体积比为1:1进行混合，加入增稠剂，采用浸渍-提拉法在洁净的铜基体上镀膜，得到超疏水薄膜。实施例2(1)将铜基体放入质量浓度为5％的硝酸溶液中浸泡3min以除去铜基体表面的氧化物，用去离子水对铜基体清洗1～3次，再用无水乙醇清洗1～3次，得到洁净的铜基体；(2)将十八烷基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比3.5:10:1混合，加入酸调节pH值为4.5，搅拌8h，得到混合溶液A；将(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比1:5:94混合，于35℃水浴条件下搅拌5h，得到混合溶液B；(3)将混合溶液A与混合溶液B按照体积比为1:1进行混合，加入增稠剂，采用浸渍-提拉法在洁净的铜基体上镀膜，得到超疏水薄膜。实施例3(1)将铜基体放入质量浓度为10％的硝酸溶液中浸泡5min以除去铜基体表面的氧化物，用去离子水对铜基体清洗1～3次，再用无水乙醇清洗1～3次，得到洁净的铜基体；(2)将十八烷基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比5:12:1混合，加入酸调节pH值为5，搅拌10h，得到混合溶液A；将(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比1:9:90混合，于40℃水浴条件下搅拌3～8h，得到混合溶液B；(3)将混合溶液A与混合溶液B按照体积比为1:1进行混合，加入增稠剂，采用浸渍-提拉法在洁净的铜基体上镀膜，得到超疏水薄膜。上述实施例1～3中的方法制备得到的铜基体表面超疏水薄膜具有超疏水性能，通过对上述铜基体表面超疏水薄膜进行疏水性实验，结果表明，在室温条件下放置较长时间之后，该疏水薄膜仍能保持超疏水性能。最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜基体表面超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将铜基体放入质量浓度为1～10％的硝酸溶液中浸泡1～5min以除去铜基体表面的氧化物，用去离子水对铜基体清洗1～3次，再用无水乙醇清洗1～3次，得到洁净的铜基体；(2)将十八烷基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比2～5:8～12:1混合，加入酸调节pH值为4～5，搅拌5～10h，得到混合溶液A；将(3‑巯基丙基)三甲氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比1:4～9:90～95混合，于30～40℃水浴条件下搅拌3～8h，得到混合溶液B；(3)将混合溶液A与混合溶液B混合，加入增稠剂，采用浸渍‑提拉法在洁净的铜基体上镀膜，得到超疏水薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种铜基体表面超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将铜基体放入质量浓度为1～10％的硝酸溶液中浸泡1～5min以除去铜基体表面的氧化物，用去离子水对铜基体清洗1～3次，再用无水乙醇清洗1～3次，得到洁净的铜基体；(2)将十八烷基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比2～5:8～12:1混合，加入酸调节pH值为4～5，搅拌5～10h，得到混合溶液A；将(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按体积比1:4～9:90～95混合，于30～40℃水浴条件下搅拌3～8h，得到混合溶液B；(3)将混合溶液A与混合溶液B混合，加入增稠剂，采用浸渍-提拉法在洁净的铜基体上镀膜，得到超疏水薄膜。2.根据权利要求1所述的铜基体表面超疏水薄膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，
申请(专利权)人：苏州汉力新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32