本发明专利技术涉及实现多种超疏水表面微结构形貌的滚压装置及其应用方法，包括底座和驱动机构和压辊部件；压辊部件包括上压辊组和下压辊，上压辊组包括上压辊架与安装在上压辊架多个表面形貌不同的上压辊，多个上压辊与上压辊架可拆卸连接，的上压辊架活动安装在底座上，下压辊的两端安装在底座上；其中一个上压辊与下压辊平行并留有间隙，间隙用于放置待加工基材；上压辊的表面具有陈列排布的凸起形成表面形貌；底座上还设置有调辊距部件，调辊距部件与上压辊架连接，用于驱动上压辊架在底座上移动；驱动机构安装在底座上，用于驱动下压辊滚动。本发明专利技术的滚压装置通过压辊的滚压能够实现待加工表面微结构的建造，从而实现材料表面的超疏水性。超疏水性。超疏水性。
【技术实现步骤摘要】
实现多种超疏水表面微结构形貌的滚压装置及其应用方法
[0001]本专利技术涉及超疏水表面制造
，具体涉及实现多种超疏水表面微结构形貌的滚压装置及其应用方法。
技术介绍
[0002]超疏水表面有着自清洁、防腐蚀、减阻、防覆冰和耐摩擦等性能，可运用于船舶、航空航天和管道运输等行业，具有良好的应用前景。例如，具有自清洁性的挡风玻璃和后视镜在雨、雪、雾天和易结霜环境下可有效避免气候对驾驶员视线造成的影响，减少盲区和视线模糊不清的情况，提高驾驶安全性。在生物医药行业，超疏水材料可以防止污垢、细胞吸附，具有更好的生物相容性。在厨房家居中，采用自清洁表面可以减少油烟等沉积，减少日常保洁工作量。
[0003]研究发现，超疏水表面是由微纳米级微结构和极低的表面自由能组成。要实现超疏水，需要采用低表面张力材料并在表面加工出特定的微纳米结构。研究表明，光滑表面即使覆盖已知表面能最低的C
20
F
42
(全氟二十碳烷，表面能仅6.7mJ/m2)也不能实现超疏水，与水接触角不超过120
°
。因此，要实现超疏水，关键是在材料表面加工出特定的微纳结构。
[0004]当前，关于超疏水表面制备的方法已有几十年的研究，制备方法高度多样化，传统的超疏水表面制备方法主要有模板法、化学气相沉积法、溶胶凝胶法、激光刻蚀法和化学刻蚀法等等，适合小样品的制备，较为费时费力，且现有方法大多需要昂贵的原材料进行制备、修饰或需要特殊的加工设备，或操作过程复杂，在大面积制备时难以控制。
专利
技术实现思路
[0005]为了解决现有方法微结构表面制备过程复杂、不能大面积制备具有不同微结构形貌表面的技术问题，而提供实现多种超疏水表面微结构形貌的滚压装置及其应用方法。本专利技术装置通过压辊的滚压能够实现待加工表面微结构的建造，从而实现材料表面的超疏水性。
[0006]为了达到以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]实现多种超疏水表面微结构形貌的滚压装置，其特征在于，包括底座和驱动机构和压辊部件；
[0008]压辊部件包括上压辊组和下压辊，上压辊组包括上压辊架与安装在上压辊架多个表面形貌不同的上压辊，多个上压辊与上压辊架可拆卸连接，的上压辊架活动安装在底座上，下压辊的两端安装在底座上；其中一个上压辊与下压辊平行并留有间隙，间隙用于放置待加工基材；上压辊的表面具有陈列排布的凸起形成表面形貌；
[0009]底座上还设置有调辊距部件，调辊距部件与上压辊架连接，用于驱动上压辊架在底座上移动；驱动机构安装在底座上，用于驱动下压辊滚动。
[0010]进一步地，上压辊架为十字型架，上压辊架具有中心滚轴，上压辊架两端设置有十字型的固定架；多个上压辊位于上压辊架的凹槽中，并通过上压辊的滚轴与固定架的架杆
可拆卸连接；底座上设置有滑槽，固定架滑动设置在滑槽内，中心滚轴贯穿固定架并与调辊距部件固定连接。
[0011]再进一步地，调辊距部件从下往上依次包括支撑座、垫块、稳定部、固定端以及液压缸；垫块固定安装在支撑座上，液压缸的活塞与垫块固定连接，固定端固定安装在液压缸的缸体上，中心滚轴与固定端固定连接，稳定部固定设置在底座上，活塞穿过稳定部。
[0012]再进一步地，上压辊的个数为四个。
[0013]再进一步地，架杆的端部具有安装槽，上压辊转动安装在安装槽内，通过锁紧件与安装槽可拆卸连接并将上压辊锁紧于安装槽内。
[0014]进一步地，驱动机构为电动机，电动机通过齿轮组与下压辊传动连接。
[0015]进一步地，凸起为半圆形凸起、三角形凸起、矩形凸起、梯形凸起、多边形凸起中的一种或几种；凸起的高度是上压辊的直径的0.1％～0.5％。
[0016]本专利技术另一方面提供以上的滚压装置的应用方法，滚压装置通过凸起在具有疏水性基材表面制备微结构形貌以获得超疏水表面，超疏水表面的接触角大于150
°
；或者通过凸起在在亲水性基材表面制备微结构形貌以获得疏水性表面，疏水性表面的接触角大于90
°
，并对制得的疏水性表面进行化学修饰以获得超疏水表面。
[0017]有益技术效果：
[0018]本专利技术的滚压装置包括下压辊和可更换式、可调节表面形貌的上压辊，可根据不同厚度的基材通过液压缸调节上下压辊的距离，通过多个上压辊的不同表面微结构形貌在基材表面进行滚压，以实现基材表面微结构形貌的建造，还可以在压辊上涂覆低表面自由能物质，并同时将低表面自由能物质与微结构形貌转印与基材表面，不仅能够在基材上实现大面积超疏水表面的制备，还降低了人力消耗，且设备简单、无复杂的制备工艺，在正常的室内环境进行即可，制备速度明显提升。
附图说明
[0019]图1为实施例1的实现多种超疏水表面微结构形貌的滚压装置的结构示意图。
[0020]图2为实施例1的实现多种超疏水表面微结构形貌的滚压装置的A-A剖面视图。
[0021]其中，1-底座，2-驱动机构，3-压辊部件，31-上压辊组，311-上压辊架，3111-中心滚轴，312-上压辊，32-下压辊，4-固定架，41-架杆，42-锁紧件，5-调辊距部件，51-支撑座，52-垫块，53-稳定部，54-固定端，55-液压缸，56-活塞，6-齿轮组。
[0022]图3为实施例1中的实现多种超疏水表面微结构形貌的滚压装置的上压辊表面具有的凸起的形貌，其中Model A的凸起形状为矩形、Model B的凸起形状为半圆形、Model C的凸起形状为梯形、Model D的凸起形状为三角形。
[0023]图4为应用例2和应用例3中对亲水性基材钢片先进行滚压装置的辊压再进行化学修饰后制得的钢片表面的接触角度，其中a代表应用例2，b代表应用例3。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术的实施例和附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使
用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值不限制本专利技术的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0026]实施例1
[0027]实现多种超疏水表面微结构形貌的滚压装置，其结构示意图如图1所示，包括底座1和从下往上依次设置于底座1内的驱动机构2和压辊部件3，驱动机构2与底座1的一侧内壁连接，压辊部件3与底座1的两侧内壁连接；
[0028]压辊部件3包括上压辊组31和下压辊32，上压辊组本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.实现多种超疏水表面微结构形貌的滚压装置，其特征在于，包括底座(1)和驱动机构(2)和压辊部件(3)；压辊部件(3)包括上压辊组(31)和下压辊(32)，上压辊组(31)包括上压辊架(311)与安装在上压辊架(311)多个表面形貌不同的上压辊(312)，多个上压辊(312)与上压辊架(311)可拆卸连接，的上压辊架(312)活动安装在底座(1)上，下压辊(32)的两端安装在底座(1)上；其中一个上压辊(312)与下压辊(32)平行并留有间隙，间隙用于放置待加工基材；上压辊(312)的表面具有陈列排布的凸起形成表面形貌；底座(1)上还设置有调辊距部件(5)，调辊距部件(5)与上压辊架(311)连接，用于驱动上压辊架(311)在底座(1)上移动；驱动机构(2)安装在底座(1)上，用于驱动下压辊(32)滚动。2.根据权利要求1的实现多种超疏水表面微结构形貌的滚压装置，其特征在于，上压辊架(311)为十字型架，上压辊架(311)具有中心滚轴(3111)，上压辊架(311)两端设置有十字型的固定架(4)；多个上压辊(312)位于上压辊架(311)的凹槽中，并通过上压辊(312)的滚轴与固定架(4)的架杆(41)可拆卸连接；底座(1)上设置有滑槽，固定架(4)滑动设置在滑槽内，中心滚轴(3111)贯穿固定架(4)并与调辊距部件(5)固定连接。3.根据权利要求2的实现多种超疏水表面微结构形貌的滚压装置，其特征在于，调辊距部件(5)从下往上依次包括支撑座(51)、垫块(52)、稳定部(53)、固定端(54)以及液压...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶霞，徐胜，冯欢，陆磊，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：
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