一种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法，包括如下步骤：步骤一、在具有多孔纳米结构的模板或多孔微纳米结构的复合模板上对高聚物进行热压印或热聚合；步骤二、定向去除模板或复合模板得到表面具有倾斜纳米突起阵列结构或倾斜微纳米突起阵列结构的高聚物。该模板可通过光刻在表面形成微米结构然后复合多孔纳米结构；通过调节热压印的时间、压力、温度来对不同的材料进行热压印或热聚合；通过定向脱模，沿着一个方向对模板施加外力，将模板和高聚物分开，得到不对称的纳米线阵列结构；该方法简单易行，成本低廉且能大面积制备促使液滴定向运动的高聚物薄膜，重现性好，周期短，能够根据生产规模的需求而调整。整。整。

【技术实现步骤摘要】
一种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法


[0001]本专利技术聚合物膜表面不对称结构制备
，具体涉及一种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法。

技术介绍

[0002]非对称结构(如三角想、倾斜的线和沟槽)，按照一定的方向定向排列，就可以展现出由结构方向决定的各向异性粘附和浸润特性，从而能够实现质量、动量以及能量的定向传输。这种表面可应用于水分收集、微流控、自清洁、水油分离、仿生传感器等多个领域。现阶段制备各向异性结构的方法多采用3D打印技术、光刻技术等昂贵的技术，成本高昂，耗时较长，制备面积较小，很难应用于实际生产但是由于制备技术的局限性，目前所制备表面具有的各向异性结构尺寸往往都是微米级别的，在微米结构的表面修饰着各向同性的纳米结构；或是仅有微米、毫米级别的各向异性结构。以定向运输液滴为例，这种类型的结构表面就不能有效的定向驱离尺寸很小的冷凝微液滴，小尺寸的液滴将会会紧紧的被黏附在表面上，小尺寸液滴呈现浸润表面的状态。因此需要设计出定向倾斜纳米线阵列结构，来驱动更小尺寸液滴的弹离。基于现有制备技术，通过简单、快速的方法制备出各向异性的纳米线阵列结构，至今仍未见报道。

技术实现思路

[0003]本专利技术的提供一种简单、快速的高聚物膜表面的倾斜纳米线阵列结构的制备方法。
[0004]本专利技术提供了一种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法，包括如下步骤：
[0005]步骤一、在具有多孔纳米结构的模板或多孔微纳米结构的复合模板上对高聚物进行热压印或热聚合；
[0006]步骤二、定向去除模板或复合模板得到表面具有倾斜纳米突起阵列结构或倾斜微纳米突起阵列结构的高聚物。
[0007]进一步的，所述步骤一中的具有多孔纳米结构模板或微纳复合模板的材质是多孔氧化铝、多孔氧化硅、多孔镍以及多孔氧化钛；所述模板上的纳米结构是由电化学氧化得到，微纳复合模板上的微米结构是通过光刻、激光刻蚀方法形成。
[0008]进一步的，所述高聚物是ETFE，PMMA，PE，PS，PC等。
[0009]进一步的，所述步骤一、在具有多孔纳米结构的模板或多孔微纳米结构的复合模板上对高聚物进行热压印的具体过程是：以多孔纳米模板或多孔微纳复合模板对高聚物进行热压印，热压印的温度为50～350℃，时间在1min～60min，压强为1.4X104Pa～1.1X106Pa；通过手动定向脱模，沿着一个方向施加外力，将模板和高聚物分开，得到表面具有纳米突起阵列结构或倾斜微纳米突起阵列结构的高聚物。
[0010]进一步的，所述步骤一、在具有多孔纳米结构的模板或多孔微纳米结构的复合模
板上对高聚物进行热聚合具体过程是：将高聚物单体通过减压蒸馏制备成预聚物，将预聚物涂抹在平板上，平板是高聚物或玻璃，将制备好的多孔纳米模板或多孔微纳复合模板覆盖在预聚物上，放置在烘箱中进行热聚合，热聚合的温度为50～100℃，时间在18h左右，压强为4.2X104Pa～1.4X105Pa。通过手动定向脱模，沿着一个方向施加外力，将模板和高聚物分开，得到表面具有纳米突起阵列结构或倾斜微纳米突起阵列结构的高聚物。
[0011]进一步的，所述步骤二、定向去除模板或复合模板得到表面具有倾斜纳米突起阵列结构或倾斜微纳米突起阵列结构的高聚物的具体过程是：将结合在一起的高聚物与模板从压印机或烘箱中取出，将高聚物的一侧固定在平板上，采用5～100N、与模板为30～90
°
的拉力，定向去除多孔纳米模板或多孔微纳复合模板，就得到表面具有倾斜纳米突起阵列结构或倾斜微纳米突起阵列结构的高聚物。
[0012]进一步的，所述的一种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法，还包括步骤三、镀膜；具体过程是：利用离子溅射、磁控溅射、电子束蒸镀法或化学镀的方法在具有倾斜纳米突起阵列结构的高聚物表面形成一层膜。
[0013]本专利技术的优点是：本专利技术提供这种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法，简单易行，成本低廉且能大面积制备促使液滴定向运动的高聚物薄膜，且无需任何昂贵设备，该方法重现性好，周期短，能够根据生产规模的需求而调整，并实现产业化，因此具有很好的工业应用前景；本方法巧妙的借助外力定向去除模板来促使结构出现不对称性。这种不对称的结构促使液滴沿着倾斜方向运动。
[0014]下面结合附图和实施例对本专利技术做详细说明。
附图说明
[0015]图1是为仿生棘轮倾斜纳米线阵列的示意图。
[0016]图2是为仿生棘轮倾斜微纳复合结构阵列的示意图。
[0017]图3是为仿生棘轮倾斜纳米线阵列表面冷凝液滴定向移动的示意图。
[0018]图4是高聚物表面不对称纳米线制备流程图。
具体实施方式
[0019]为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
[0020]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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“对齐”、“重叠”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0022]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者
隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0023]实施例1
[0024]本实施例提供了一种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法，包括如下步骤：
[0025]步骤一、在具有多孔纳米结构的模板或多孔微纳米阵列结构的复合模板上对高聚物进行热压印或热聚合；
[0026]步骤二、定向去除模板或复合模板得到表面具有倾斜纳米突起阵列结构或倾斜微纳米突起阵列结构的高聚物；
[0027]进一步的，所述模板或复合模板的去除过程是：通过手动定向脱模，沿着一个方向施加外力，将模板和高聚物分开，就会得到表面具有倾斜纳米突起阵列结构或倾斜微纳米突起阵列结构的高聚物。
[0028]进一步的，所述步骤一中的具有多孔纳米结构模板或微纳复合模板的材质是多孔氧化铝、多孔氧化硅、多孔镍以及多孔氧化钛；所述模板上的纳米结构是由电化学氧化得到，微纳复合模板上的微米结构是通过光刻、激光刻蚀方法形成。
[0029]进一步的，所述高聚物是ETFE，PMMA，PE等。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在具有多孔纳米结构的模板或多孔微纳米结构的复合模板上对高聚物进行热压印或热聚合；步骤二、定向去除模板或复合模板得到表面具有倾斜纳米突起阵列结构或倾斜微纳米突起阵列结构的高聚物。2.如权利要求1所述的一种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的具有多孔纳米结构模板或微纳复合模板的材质是多孔氧化铝、多孔氧化硅、多孔镍以及多孔氧化钛；所述模板上的纳米结构是由电化学氧化得到，微纳复合模板上的微米结构是通过光刻、激光刻蚀方法形成。3.如权利要求1所述的一种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法，其特征在于：所述高聚物是ETFE，PMMA，PE，PS,PC。4.如权利要求1所述的一种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法，其特征在于：所述步骤一、在具有多孔纳米结构的模板或多孔微纳米结构的复合模板上对高聚物进行热压印的具体过程是：以多孔纳米模板或多孔微纳复合模板对高聚物进行热压印，热压印的温度为50～350℃，时间在1min～60min，压强为1.4X104Pa～1.1X106Pa。5.如权利要求1所述的一种高聚物膜表面倾斜纳米线阵列结构的制备方法，其特征在于：所述步骤一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娟，苟彤，郭屹岩，刘婷，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：