一种耐久性的超亲水或超疏水塑料表面及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐久性的超亲水或超疏水塑料表面及其制备方法。该方法包括步骤：（1）利用激光刻蚀仪在塑料基材的表面蚀刻微米级结构，再将蚀刻后的塑料基材清洗干净，烘干；（2）制备亲水性或疏水性改性的纳米二氧化硅；（3）将配置好的粘结层胶体溶液涂覆在步骤（1）烘干的塑料基材表面，烘干，再涂覆亲水性或疏水性改性的纳米二氧化硅颗粒溶液，再烘干，得到所述耐久性的超亲水或超疏水塑料表面。本发明专利技术制备方法在低温下进行，保证了塑料基材不会熔化变型，同时又能保证超亲水或超疏水塑料表面的耐久性，具有较好的工业应用前景。

A durable superhydrophilic or superhydrophobic plastic surface and its preparation method

The invention discloses a durable superhydrophilic or superhydrophobic plastic surface and a preparation method thereof. The method comprises the following steps: (1) etching micro-scale structure on the surface of plastic substrate by laser etcher, cleaning and drying the etched plastic substrate; (2) preparing hydrophilic or hydrophobic modified nano-silica; (3) coating the colloidal solution of the bonding layer on the surface of the plastic substrate by step (1) drying, then coating hydrophilic or hydrophobic. The durable super hydrophilic or super hydrophobic plastic surface is obtained by drying the nano silica particle solution modified by the property. The preparation method of the invention is carried out at low temperature, which ensures that the plastic base material will not melt and deform, and at the same time ensures the durability of the super hydrophilic or super hydrophobic plastic surface, and has good industrial application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种耐久性的超亲水或超疏水塑料表面及其制备方法
本专利技术涉及塑料表面润湿性改性
，具体涉及一种耐久性的超亲水或超疏水塑料表面及其制备方法。
技术介绍
自荷叶表面的自清洁机理被探明，物质表面的润湿现象就激发了研究者的研究热情。润湿有完全润湿和完全不润湿两种极端的界面效应。当液体在表面的接触角小于10°时，即为超亲水，接近完全润湿现象；当液体在表面的接触角大于150°滚动角小于10°时，即为超疏水，接近完全不润湿现象。界面效应的增强，会使固体表面呈现出许多特殊的性质，如表面的微小水滴易于蒸发，表面可以实现自清洁效果等等。塑料，特别是有机玻璃作为一种聚合物材料，具有优异的化学稳定性，耐候性和电绝缘性，生物相容性高，同时也便于塑造成型，可广泛应用于工业生产和日常生活中。在塑料的使用过程中，由于其界面效应较弱，限制了相关效果的提高。对表面润湿效应进行改善，可以产生意想不到的效果，例如：在除湿机或填料塔中，塑料表面的超亲水性，可以强化工作过程中的热质传递效果，极大的提高除湿效率或生产效率；在建筑用塑料中，其表面的超疏水性，可以使其实现自清洁，防结露，防结霜等效果。所以改善塑料表面的润湿效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐久性的超亲水或超疏水塑料表面的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）利用激光刻蚀仪在塑料基材的表面蚀刻微米级结构，再将蚀刻后的塑料基材清洗干净，烘干；（2）亲水性或疏水性改性纳米二氧化硅的制备：将硅源加入到有机溶剂中，搅拌分散均匀，加入氨水和蒸馏水，继续搅拌；加入亲水性或疏水性改性剂，搅拌进行改性反应；将反应得到的悬浮液离心分离，干燥，得到亲水性或疏水性改性的纳米二氧化硅颗粒，将该纳米二氧化硅颗粒分散于有机溶剂中，形成亲水性或疏水性改性的纳米二氧化硅颗粒溶液，备用；（3）将配置好的粘结层胶体溶液涂覆在步骤（1）烘干的塑料基材表面，烘干，待溶剂挥发之后，再涂覆步骤（2）的亲水性或疏...

【技术特征摘要】
1.一种耐久性的超亲水或超疏水塑料表面的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）利用激光刻蚀仪在塑料基材的表面蚀刻微米级结构，再将蚀刻后的塑料基材清洗干净，烘干；（2）亲水性或疏水性改性纳米二氧化硅的制备：将硅源加入到有机溶剂中，搅拌分散均匀，加入氨水和蒸馏水，继续搅拌；加入亲水性或疏水性改性剂，搅拌进行改性反应；将反应得到的悬浮液离心分离，干燥，得到亲水性或疏水性改性的纳米二氧化硅颗粒，将该纳米二氧化硅颗粒分散于有机溶剂中，形成亲水性或疏水性改性的纳米二氧化硅颗粒溶液，备用；（3）将配置好的粘结层胶体溶液涂覆在步骤（1）烘干的塑料基材表面，烘干，待溶剂挥发之后，再涂覆步骤（2）的亲水性或疏水性改性的纳米二氧化硅颗粒溶液，再烘干使胶体固化，得到所述耐久性的超亲水或超疏水塑料表面。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述塑料基材包括有机玻璃、聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯或聚苯乙烯在内的可用激光蚀刻的塑料基材；所述微米级结构的结构形状包括圆柱形、长方体或三棱台，且结构径宽小于1mm，间距小于1mm；所述清洗是采用有机溶剂清洗。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，各物料的重量份如下：硅源46～74份，有机溶剂33～50份，氨水2.6～5.9份，蒸馏水0～7.2份，亲水性或疏水性改性剂1～1.5份。4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述硅源为硅氧烷，包括正硅酸乙酯或三甲氧基硅烷；所述亲水性改性剂包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立志，职晶慧，綦戎辉，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44