【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过界面改性产生耐久润滑表面的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年3月2日提交的标题为“SystemsandMethodsforCreatingDurableLubriciousSurfacesviaInterfacialModification”的美国临时专利申请序列号62/466,008的优先权和权益，通过引用将其公开内容整体并入本文。
技术介绍
在过去的十年中，工程设计表面(engineeredsurface)的出现产生了用于增强各种材料表面和界面的新技术。例如，使用微米尺度和纳米尺度的工程设计表面纹理提供了非润湿表面，该表面能够实现较小的粘滞曳力、对冰和其它材料的减小附着力、自清洁、防雾能力和拒水性。这些改进通常导致固体表面和接触液体之间的界面接触减少(即，较少的润湿或非润湿)。现有的非润湿表面(例如，超疏水的表面、超疏油的表面和超疏金属的表面)的缺点之一是它们易于刺穿，这破坏所述表面的非润湿性。当撞击液体(例如，液滴或液流)置换夹带在表面纹理内的空气时，发生刺穿。防止刺穿的先前努力集中在将表面纹理尺寸从微米...
【技术保护点】
1.一种制品，包含：/n基底，/n设置在基底上的液体，所述液体与接触相不混溶；/n设置在所述液体中并且平均尺寸在约5μm和约40μm之间的第一多个颗粒；和/n设置在所述液体中并且具有大于约20μm的平均尺寸的第二多个颗粒，所述第二多个颗粒不同于所述第一多个颗粒。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170302 US 62/466,0081.一种制品，包含：
基底，
设置在基底上的液体，所述液体与接触相不混溶；
设置在所述液体中并且平均尺寸在约5μm和约40μm之间的第一多个颗粒；和
设置在所述液体中并且具有大于约20μm的平均尺寸的第二多个颗粒，所述第二多个颗粒不同于所述第一多个颗粒。
2.权利要求1的制品，其中设置在基底上的液体具有平均厚度，并且所述第二多个颗粒的平均尺寸大于液体的平均厚度。
3.权利要求2的制品，其中所述液体的平均厚度在约5μm和约80μm之间。
4.权利要求3的制品，其中所述液体的平均厚度在约10μm和约50μm之间。
5.权利要求1的制品，其中在所述制品的使用期间所述液体保持为液体。
6.权利要求1的制品，其中所述液体包括以下至少一种：硅油，氟化烃，氟化全氟聚醚，烃类液体，植物油，植物油衍生物，甘油三酯，脂肪酸，酯，和FDA批准的液体食品添加剂。
7.权利要求1的制品，其中所述接触相为屈服应力流体、非牛顿流体、宾汉塑性体和触变流体中的至少一种。
8.权利要求7的制品，其中所述接触相是以下至少一种：牙膏，口霜，义齿固定化合物，防晒霜，止汗剂，抗菌清洁剂，洗剂，调味品，洗发剂，护发素，保湿剂，洗面奶，发胶，医用流体，抗菌软膏，抗菌霜，衣物洗涤剂，油漆，填缝剂，密封剂，粘合剂，农用化学品，油，胶，蜡，石油产品，织物柔顺剂，工业溶液，番茄沙司，番茄酱，芥末酱，蛋黄酱，糖浆，蜂蜜，果冻，花生酱，黄油，巧克力糖浆，起酥油，人造黄油，油液，油脂，蘸料，酸奶，酸乳酪，化妆品，及其组合。
9.权利要求1的制品，其中所述第一多个颗粒包括以下至少一种：不溶性纤维，净化的木质纤维素，微晶纤维素，燕麦麸纤维，蜡，巴西棕榈蜡，日本蜡，蜂蜡，小烛树蜡，低聚果糖，金属氧化物，蒙旦蜡，褐煤和泥炭，地蜡，纯地蜡，沥青，凡士林，石蜡，微晶蜡，羊毛脂，金属或碱金属的酯，椰子粉，杏仁，马铃薯，小麦，纸浆，玉米蛋白，糊精，纤维素醚，羟乙基纤维素，羟丙基纤维素(HPC)，羟乙基甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素(HPMC)，乙基羟乙基纤维素，氧化铁，氧化亚铁，氧化硅，粘土矿物，膨润土，坡缕石，高岭石，蛭石，磷灰石，石墨，二硫化钼，云母，氮化硼，甲酸钠，油酸钠，棕榈酸钠，硫酸钠，藻酸钠，琼脂，明胶，果胶，谷蛋白，淀粉藻酸酯，卡拉胶，乳清，聚苯乙烯，尼龙，聚丙烯，蜡，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚丙烯，聚乙烯，聚氨酯，聚砜，聚醚砜，聚四氟乙烯(PTFE)，四氟乙烯(TFE)，氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)，聚偏氟乙烯(PVDF)，全氟烷氧基四氟乙烯共聚物(PFA)，全氟甲基乙烯基醚共聚物(MFA)，乙烯氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)，乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)，全氟聚醚(PFPE)，聚氯四氟乙烯(PCTFE)，聚乙烯醇(PVA)，聚乙二醇(PEG)，tecnoflon醋酸纤维素，聚丙烯酸，聚环氧丙烷，D-山梨醇，聚碳酸酯，苯乙烯嵌段共聚物，聚苯乙烯-b-聚(乙烯/丙烯)，聚苯乙烯-b-聚(乙烯/丙烯)-b-聚苯乙烯，聚苯乙烯-b-聚(乙烯/丁烯)-b-聚苯乙烯，聚苯乙烯-b-聚(乙烯-乙烯/丙烯)-b-聚苯乙烯，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯，基于聚烯烃的热塑性弹性体，乙烯-丙烯无规共聚物(EPM)，氢化聚丁二烯-异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物，基于聚酰胺的热塑性弹性体，聚酯酰胺(PEA)，聚醚酯酰胺(PEEA)，聚碳酸酯酯酰胺(PCEA)，聚醚嵌段酰胺(PE-b-A)，基于聚丙烯酸酯的热塑性弹性体，聚(MMA-b-tBA-MMA)，聚(MMA-b-丙烯酸烷基酯-MMA)，矿物油，石蜡油，Cl3-Cl4异链烷烃，Cl6-Cl8异链烷烃，二甘油酯和三甘油酯，柠檬酸的三烷基酯，甘油二酯，甘油三酯，肉豆蔻酸酯，己二酸酯，癸二酸酯，及其组合。
10.权利要求1的制品，其中所述第一多个颗粒是疏水性的。
11.权利要求10的制品，其中所述第二多个颗粒是亲水性的。
12.权利要求1的制品，其中所述第一多个颗粒具有在约0.5μm和约40μm之间的平均尺寸。
13.权利要求1的制品，其中所述第二多个颗粒具有在约30μm和约80μm之间的平均尺寸。
14.权利要求1的制品，其中所述第二多个颗粒包括能够通过形成氢键和物理交联中的至少一种实现交联的材料。
15.权利要求14的制品，其中所述第二多个颗粒能够使所述第二多个颗粒与所述接触相的表面之间发生交联。
16.权利要求1的制品，其中所述第二多个颗粒包括以下至少一种：多糖，热塑性弹性体，交联的聚丙烯酸，蜡状固体，及其组合。
17.权利要求15的制品，其中所述第二多个颗粒包括以下至少一种：黄原胶，瓜耳胶，纤维素胶，几丁质，苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯，聚丙烯酸钠，聚卡波非，卡波姆，聚丙烯酸钙，及其组合。
18.权利要求1的制品，还包括：
第三多个颗粒，所述第三多个颗粒不同于所述第一多个颗粒和所述第二多个颗粒。
19.权利要求18的制品，其中所述第三多个颗粒具有在约20nm和约10μm之间的平均尺寸。
20.权利要求19的制品，其中所述第三多个颗粒具有小于约3μm的平均尺寸。
21.权利要求20的制品，其中所述第三多个颗粒包括以下至少一种：不溶性纤维，净化的木质纤维素，微晶纤维素，燕麦麸纤维，蜡，巴西棕榈蜡，日本蜡，蜂蜡，小烛树蜡，低聚果糖，金属氧化物，蒙旦蜡，褐煤和泥炭，地蜡，纯地蜡，沥青，凡士林，石蜡，微晶蜡，羊毛脂，金属或碱金属的酯，椰子粉，杏仁，马铃薯，小麦，纸浆，玉米蛋白，糊精，纤维素醚，羟乙基纤维素，羟丙基纤维素(HPC)，羟乙基甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素(HPMC)，乙基羟乙基纤维素，氧化铁，氧化亚铁，氧化硅，疏水氧化硅，气相法氧化硅，粘土矿物，膨润土，坡缕石，高岭石，蛭石，磷灰石，石墨，二硫化钼，云母，氮化硼，甲酸钠，油酸钠，棕榈酸钠，硫酸钠，藻酸钠，琼脂，明胶，果胶，谷蛋白，淀粉藻酸酯，卡拉胶，乳清，聚苯乙烯，尼龙，聚丙烯，蜡，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚丙烯，聚乙烯，聚氨酯，聚砜，聚醚砜，聚四氟乙烯(PTFE)，四氟乙烯(TFE)，氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)，聚偏氟乙烯(PVDF)，全氟烷氧基四氟乙烯共聚物(PFA)，全氟甲基乙烯基醚共聚物(MFA)，乙烯氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)，乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)，全氟聚醚(PFPE)，聚氯四氟乙烯(PCTFE)，聚乙烯醇(PVA)，聚乙二醇(PEG)，tecnoflon醋酸纤维素，聚丙烯酸，聚环氧丙烷，D-山梨醇，聚碳酸酯，苯乙烯嵌段共聚物，聚苯乙烯-b-聚(乙烯/丙烯)，聚苯乙烯-b-聚(乙烯/丙烯)-b-聚苯乙烯，聚苯乙烯-b-聚(乙烯/丁烯)-b-聚苯乙烯，聚苯乙烯-b-聚(乙烯-乙烯/丙烯)-b-聚苯乙烯，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯，基于聚烯烃的热塑性弹性体，乙烯-丙烯无规共聚物(EPM)，氢化聚丁二烯-异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物，基于聚酰胺的热塑性弹性体，聚酯酰胺(PEA)，聚醚酯酰胺(PEEA)，聚碳酸酯酯酰胺(PCEA)，聚醚嵌段酰胺(PE-b-A)，基于聚丙烯酸酯的热塑性弹性体，聚(MMA-b-tBA-MMA)，聚(MMA-b-丙烯酸烷基酯-MMA)，矿物油，石蜡油，Cl3-Cl4异链烷烃，Cl6-Cl8异链烷烃，二甘油酯和三甘油酯，柠檬酸的三烷基酯，甘油二酯，甘油三酯，肉豆蔻酸酯，己二酸酯，癸二酸酯，及其组合。
22.权利要求21的制品，其中所述第三多个颗粒被配置为改变所述液体的流变性。
23.权利要求22的制品，其中所述第三多个颗粒被配置为增加所述液体的粘度。
24.权利要求1的制品，其中所述第二多个颗粒被配置为在所述制品的使用期间迁移到所述接触相中。
25.权利要求24的制品，其中所述第二多个颗粒被配置为增加所述接触相的屈服应力。
26.权利要求24的制品，其中所述第二多个颗粒被配置为增加所述接触相的粘度。
27.一种制品，包含：
基底，
设置在基底上的液体；
设置在所述液体中的多个疏水性颗粒；和
设置在所述液体中的多个亲水性颗粒。
28.权利要求27的制品，其中所述液体与接触相不混溶。
29.权利要求28的制品，其中所述多个亲水性颗粒被配置为迁移到所述接触相中。
30.权利要求29的制品，其中所述多个亲水性颗粒被配置为增加所述接触相的屈服应力。
31.权利要求29的制品，其中所述多个亲水性颗粒被配置为增加所述接触相的粘度。
32.权利要求27的制品，其中设置在基底上的所述液体具有平均厚度，并且所述多个疏水性颗粒的平均尺寸比所述液体的平均厚度小约1.5倍。
33.权利要求27的制品，其中设置在基底上的所述液体具有平均厚度，并且所述多个亲水性颗粒的平均尺寸大于约所述液体的平均厚度。
34.权利要求32或33的制品，其中所述液体的平均厚度在约5μm和约80μm之间。
35.权利要求32或33的制品，其中所述液体的平均厚度在约10μm和约50μm之间。
36.权利要求27的制品，其中在所述制品的使用期间所述液体保持为液体。
37.权利要求27的制品，其中所述液体包括以下至少一种：硅油，氟化烃，氟化全氟聚醚，烃类液体，植物油，植物油衍生物，三甘油酯，脂肪酸，酯，和FDA批准的液体食品添加剂。
38.权利要求27的制品，其中所述多个疏水性颗粒具有在约0.5μm和约40μm之间的平均尺寸。
39.权利要求38的制品，其中所述多个疏水性颗粒具有约5μm和约30μm之间的平均尺寸。
40.权利要求27的制品，其中所述多个亲水性颗粒具有大于约20μm的平均尺寸。
41.权利要求40的制品，其中所述多个亲水性颗粒具有在约30μm和约80μm之间的平均尺寸。
42.权利要求27的制品，其中所述多个亲水性颗粒被配置成迁移到接触相中。
43.权利要求27的制品，其中所述多个亲水性颗粒包括以下至少一种：多糖，热塑性弹性体，交联的聚丙烯酸，蜡状固体，黄原胶，瓜耳胶，纤维素胶，几丁质，苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯，聚丙烯酸钠，聚卡波非，卡波姆，聚丙烯酸钙，及其组合。
44.权利要求27的制品，还包含：
流变改性剂，其设置在所述液体中并配置为改变所述液体的流变性。
45.权利要求44的制品，其中所述流变改性剂包括以下至少一种：氧化硅，亲水性氧化硅，气相法氧化硅，粘土矿物，膨润土，坡缕石，高岭石，蛭石，磷灰石，石墨，二硫化钼，云母，氮化硼，甲酸钠，油酸钠，棕榈酸钠，硫酸钠，藻酸钠，琼脂，明胶，果胶，谷蛋白，淀粉藻酸酯，卡拉胶，乳清，及其组合。
46.权利要求27的制品，其中所述多个疏水性颗粒和所述多个亲水性颗粒中的至少一者是界面改性剂。
47.权利要求46的制品，其中所述界面改性剂与所述液体的分配系数小于约1。
48.权利要求47的制品，其中所述分配系数小于约0.5。
49.权利要求48的制品，其中所述分配系数小于约0.1。
50.权利要求49的制品，其中所述分配系数小于约0.05。
51.权利要求50的制品，其中所述分配系数小于约0.01。
52.权利要求51的制品，其中所述分配系数小于约0.001。
53.一种制品，包含：
基底，
设置在基底上的液体，所述液体与接触相不混溶；
设置在所述液体中的约1重量％至约20重量％的第一多个颗粒；和
设置在所述液体中的约1重量％至约50重量％的第二多个颗粒，所述第二多个颗粒不同于所述第一多个颗粒。
54.权利要求53的制品，其中所述第二多个颗粒被配置为在所述制品的使用期间迁移到所述接触相中。
55.权利要求54的制品，其中所述第二多个颗粒被配置为增加所述接触相的屈服应力。
56.权利要求53的制品，其中设置在所述基底上的液体具有平均厚度，并且所述第一多个颗粒的平均尺寸比所述液体的平均厚度小1.5倍。
57.权利要求56的制品，其中所述液体的平均厚度在约5μm和约80μm之间。
58.权利要求57的制品，其中所述液体的平均厚度在约10μm和约50μm之间。
59.权利要求53的制品，其中所述第二多个颗粒是亲水性的。
60.权利要求59的制品，其中所述第一多个颗粒是疏水性的。
61.权利要求53的制品，其中所述第二多个颗粒包括以下至少一种：黄原胶，瓜耳胶，纤维素胶，几丁质，苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯，聚丙烯酸钠，聚卡波非，卡波姆，聚丙烯酸钙，及其组合。
62.权利要求53的制品，还包括：
设置在所述液体中的约0.1重量％至约50重量％的第三多个颗粒，所述第三多个颗粒配置为改变所述液体的流变性。
63.权利要求62的制品，其中所述第三多个颗粒的约1重量％至约20重量％设置在所述液体中。
64.权利要求62的制品，其中所述第三多个颗粒包括以下至少一种：粘土矿物，膨润土，坡缕石，高岭石，氧化硅，亲水性氧化硅，气相法氧化硅，蛭石，磷灰石，石墨，二硫化钼，云母，氮化硼，甲酸钠，油酸钠，棕榈酸钠，硫酸钠，藻酸钠，琼脂，明胶，果胶，谷蛋白，淀粉藻酸酯，卡拉胶，乳清，及其组合。
65.权利要求53的制品，其中所述基底包括以下至少之一：平坦表面，带轮廓的表面，内表面，凹凸表面，光滑表面，具有规则周期性图案的纹理化表面，具有随机形状和轮廓的纹理化表面，或其组合。
66.权利要求53的制品，其中所述基底是下列至少一种的表面：管，瓶，小瓶，烧瓶，模具，广口瓶，盆，杯子，覆帽，玻璃，壶，桶，箱，提包，槽，小桶，盆，注射器，金属罐，小袋，衬里盒，软管，圆筒，罐头，软管，管道，导管，喷嘴，注射器针头，分配尖端，盖子，泵，以及它们的组合。
67.一种制品，包含：
基底，
润滑表面，其设置在基底上并被配置为与接触相接触，
其中所述润滑表面具有第一配置，所述第一配置限定在与所述接触相接触之前具有第一润滑性的第一表面，以及第二配置，所述第二配置限定在与所述相接触接触之后具有第二润滑性的第二表面，所述第二润滑性大于所述第一润滑性。
68.权利要求67的制品，其中
所述润滑表面包括液体、设置在所述液体中的第一多个颗粒和第二多个颗粒，
所述液体、第一多个颗粒和第二多个颗粒共同限定第一配置中的第一表面。
69.权利要求68的制品，其中所述第二多个颗粒被配置为迁移到所述接触相。
70.权利要求69的制品，其中所述第二多个颗粒被配置为增加所述接触相的粘度。
71.权利要求69的制品，其中所述第二多个颗粒被配置为增加所述接触相的屈服应力。
72.权利要求68的制品，其中所述液体在基底上具有平均厚度，并且所述第一多个颗粒的平均尺寸比所述液体的平均厚度小约1.5倍。
73.权利要求68的制品，其中所述液体在基底上具有平均厚度，并且所述第二多个颗粒的平均尺寸大于约所述液体的平均厚度。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·B·雷恩纳，B·M·阿利普尔，S·巴拉苏布拉曼尼亚，J·克莱因加特纳，J·D·史密斯，K·瓦拉纳斯，
申请(专利权)人：利奎格莱股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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