一种柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法，根据二甲基甲酰胺(DMF)的特性将2g的聚氨酯(PU)颗粒放入20mL的二甲基甲酰胺(DMF)中溶胀，直到PU颗粒完全溶胀得到粘稠的透明溶液，此柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法，通过化学镀镍在弹性材料表面镀覆亲水性镀层制备柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的方法可操作性强，制备所得的材料即使经石英砂磨损或者拉伸形变200％后，仍然能够保持最初的水下超疏油性能，并且该方法普适性强可以推广使用到多种高分子柔性材料基底中。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法
本专利技术涉及可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法
，具体为一种柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法。
技术介绍
近年来，石油泄漏事故的频繁发生，具有水下疏油性能的材料越来越受到人们的关注，特别是具有微米/纳米阶层结构的水下超疏油材料在水下防油污、生物粘附和含油废水的分离回收等方面有着优异的表现，然而，水下超疏油材料表面起着关键性作用的微纳阶层结构的稳定性较差，使用过程中易被破坏，导致该类材料失去水下超疏油性能，因而，该类材料大多无法大幅度的弯曲或者拉伸以应对实际应用的需求。现阶段为了提高水下超疏油材料微米/纳米微观结构的稳定性，大多采用优化原材料的选取和加工工艺，以期望获得的高稳定性的水下超疏油材料，然而，一方面在原材料筛选合成和制备工艺的优化过程中难免投入额外的人力物力；另一方面制备的这些高稳定性的水下超疏油材料无法实现柔性可拉伸的功能以满足实际使用中的需求，因此，在制备的时候经济和制备的工作效率比较低，制备效果不好。为此，我们提出一种柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法，根据二甲基甲酰胺(DMF)的特性将2g的聚氨酯(PU)颗粒放入20mL的二甲基甲酰胺(DMF)中溶胀；直到PU颗粒完全溶胀得到粘稠的透明溶液。优选的，所述将充分混合的上述液体滴加到聚二甲基硅氧烷(PDMS)模板上；在70℃的鼓风烘箱中放置5h，待冷却到室温后脱模得到PU阵列。优选的，所述将上述PU阵列放置于60℃的铬酸溶液中粗化2分钟；依次经氨水和去离子水浸泡10分钟后；放置在离子钯活化液中10-30分钟；然后置于次亚磷酸钠还原液中浸泡10-30分钟；再将其置于90℃的磁力搅拌下的化学镀镍液中10-30分钟，即得到柔性可拉伸耐磨损的水下超疏油材料。优选的，所述PU阵列排布规则，柱状体的表面光滑平整。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术设备在开始使用时，通过化学镀镍在弹性材料表面镀覆亲水性镀层制备柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的方法可操作性强，制备所得的材料即使经石英砂磨损或者拉伸形变200％后，仍然能够保持最初的水下超疏油性能，并且该方法普适性强可以推广使用到多种高分子柔性材料基底中。附图说明图1为本专利技术整体PU阵列的SEM照片示意图；图2为本专利技术结构水下油滴(1,2-二氯乙烷)在PU阵列表面的接触照片示意图；图3为本专利技术结构PU/Ni表面的SEM照片示意图；图4为本专利技术结构PU/Ni表面水下油滴的接触照片示意图；图5为本专利技术结构PU/Ni表面水下油滴的滚动状态照片示意图；图6为本专利技术整体结构机械磨损后PU/Ni表面的SEM照片示意图；图7为本专利技术结构机械磨损后PU/Ni表面水下油滴的接触照片示意图；图8为本专利技术结构机械磨损后PU/Ni表面水下油滴的滚动状态照片示意图；图9为本专利技术结构将PU/Ni阵列拉伸回弹恢复后表面的SEM照片示意图；图10为本专利技术结构拉伸回弹后PU/Ni表面水下油滴的接触照片示意图；图11为本专利技术结构拉伸回弹后PU/Ni表面水下油滴的滚动状态照片示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。请参阅图1-11，本专利技术提供一种技术方案：一种柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法，所述根据二甲基甲酰胺(DMF)的特性将2g的聚氨酯(PU)颗粒放入20mL的二甲基甲酰胺(DMF)中溶胀；直到PU颗粒完全溶胀得到粘稠的透明溶液。所述将充分混合的上述液体滴加到聚二甲基硅氧烷(PDMS)模板上；在70℃的鼓风烘箱中放置5h，待冷却到室温后脱模得到PU阵列。所述将上述PU阵列放置于60℃的铬酸溶液中粗化2分钟；依次经氨水和去离子水浸泡10分钟后；放置在离子钯活化液中10-30分钟；然后置于次亚磷酸钠还原液中浸泡10-30分钟；再将其置于90℃的磁力搅拌下的化学镀镍液中10-30分钟，即得到柔性可拉伸耐磨损的水下超疏油材料。所述PU阵列排布规则，柱状体的表面光滑平整。1,2-二氯乙烷油滴在PU阵列与其表面的接触角约123°，并且油滴使得PU阵列表面溶胀发生变形。PU阵列表面化学镀镍后原本光滑平整的柱状体表面会镀覆了一层密集分布的颗粒状的涂层。1,2-二氯乙烷油滴在化学镀镍后的PU阵列表面PU/Ni表面水下油的接触角约为160°，并且PU/Ni表面未见溶胀变形的情况发生，化学镀镍层的涂覆显著增大了PU阵列表面水下油的接触角。PU/Ni表面水下油滴在置于水下的PU/Ni表面极易发生滚动，滚动角约2°，这说明PU/Ni表面对水下油滴的黏附力特别低。机械磨损后PU/Ni阵列仍保持着规则整齐的排布，柱状体表面的镍镀层保持完好，未见明显的划痕，这表明PU/Ni阵列具有优异的耐磨损性能，即使在机械磨损后仍能保持表面微观形貌不变，表现出优异的耐磨损性能。水下环境中，1,2-二氯乙烷油滴在机械磨损后的PU/Ni阵列表面的接触，PU/Ni表面经机械磨损后，仍保持着水下油的水下油的接触角约160°，这表明PU/Ni阵列的水下超疏油性能具有优异耐受机械磨损性能，表现出优异的稳定性。机械磨损后PU/Ni表面水下油滴的滚动状态照片，机械磨损后油滴在水下的PU/Ni表面仍极易发生滚动，滚动角约2°，这说明机械磨损未能改变PU/Ni表面对水下油滴低黏附力的性能，展现出非常好的稳定性。将PU/Ni阵列按照示意图所示拉伸到原来长度的3倍后又回弹恢复后，PU/Ni阵列底部的镍镀层发生了一定程度的开裂，但是柱状体表面的镍镀层未见明显变化，即PU/Ni阵列在拉伸到原有长度的200％恢复后仍能大致保持原来规则排列的结构，并且维持柱状体表面镍镀层的完整性。其微观结构的可拉伸性，使得PU/Ni阵列表面的水下超疏油性能也具有可拉伸性能，PU/Ni阵列在拉伸回弹后，表面仍保持着水下超疏油和对水下油滴低黏附的性能，即PU/Ni阵列具有可拉伸的水下超疏油性能。通过在化学镀镍的方法在聚氨酯微阵列的表面镀覆一层亲水性的金属镍，得到水下超疏油PU/Ni表面。因为聚氨酯材料具有的柔韧性、高弹性和镀覆的镍镀层优异的耐磨损性能，所以制备所得的水下超疏油PU/Ni表面具有柔性可拉伸耐磨损的性能。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法，包括，其特征在于：所述根据二甲基甲酰胺(DMF)的特性将2g的聚氨酯(PU)颗粒放入20mL的二甲基甲酰胺(DMF)中溶胀；/n直到PU颗粒完全溶胀得到粘稠的透明溶液。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法，包括，其特征在于：所述根据二甲基甲酰胺(DMF)的特性将2g的聚氨酯(PU)颗粒放入20mL的二甲基甲酰胺(DMF)中溶胀；
直到PU颗粒完全溶胀得到粘稠的透明溶液。


2.根据权利要求1所述的一种柔性可拉伸耐磨损水下超疏油材料的制备方法，其特征在于：将充分混合的上述液体滴加到聚二甲基硅氧烷(PDMS)模板上；
在70℃的鼓风烘箱中放置5h，待冷却到室温后脱模得到PU阵列。


3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘滔，黄中胜，邱建伟，
申请(专利权)人：娄底市精细陶瓷工业技术检测中心国家电子陶瓷产品质量监督检验中心湖南，
类型：发明
国别省市：湖南;43