【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，特别是涉及一种超疏水pmma材料的制造方法及超疏水pmma材料。
技术介绍
1、表面润湿性是固体材料表面的关键特征，在能源、环境及医疗等领域起着重要作用。通常，学界将静态水接触角大于150°且滚动角小于10°的表面称为超疏水表面，荷叶就是众所周知的典型案例，其具有超疏水、低黏附以及自清洁的优异特性，当然自然界中还存在着形式各异的表面润湿现象，如蜘蛛丝的集水、蚊子眼睛的防雾和壁虎脚底的高附着力等。一般而言，体现超疏水现象的材料被称为超疏水材料，主要用于自清洁、防污、防结冰及微流体控制技术等方面，对日常生活有着重要的应用价值。
2、目前，超疏水材料的研究还存在很多问题。首先，固体表面的几何形貌是多样化的，如何设计适宜的粗糙度，在繁复的工艺流程中实现各步骤的精密控制，是超疏水研究中构建表面形貌方面的核心。另外，微纳米级的特征结构在赋予超疏水表面优异性能的同时，也导致了较差的机械性能，表面微纳米结构很容易被外力损坏而丧失超疏水性，极大降低了材料的使用寿命，例如，目前使用较多的涂层技术，不仅在实现超疏水功能上仍有困难(一般仅达到疏水程度)，且表面耐磨性偏低致使疏水性在较短使用时间内即发生失效，如何开发出具有高耐磨性微纳米结构的超疏水表面是未来的主要技术发展方向。综合说来，现有超疏水材料仍然存在工艺复杂、超疏水功能结构力学性能差、使用耐久性弱等缺点，如何解决这些问题将会是本领域面临的主要技术难题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专
2、本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
3、一种超疏水pmma材料的制造方法，所述制造方法包括：
4、提供表面含有活泼氢官能团的基材及氟硅烷；
5、将所述氟硅烷雾化处理后吹拂于所述基材表面，所述氟硅烷与所述基材表面的活泼氢官能团发生化学键合，形成超疏水功能层。
6、在一实施例中，所述基材形成所述超疏水功能层的表面为雾化处理面，所述雾化处理面具有粗糙度，所述粗糙度ra小于或等于100μm。
7、在一实施例中，制备所述基材的原料包括甲基丙烯酸甲酯单体和含活泼氢官能团的不饱和单体，所述含活泼氢官能团的不饱和单体包括含羟基的不饱和单体、含氨基的不饱和单体中的至少一种。
8、在一实施例中，制备所述基材的原料还包括聚甲基丙烯酸甲酯聚合前体，所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合前体、所述甲基丙烯酸甲酯单体、所述含羟基的不饱和单体、所述含氨基的不饱和单体的质量份数比为(5～20):(60～90):(0～20):(0～10)。
9、在一实施例中，制备所述基材时还需添加引发剂，所述引发剂的质量小于或等于制备所述基材的原料的总质量的0.5％。
10、在一实施例中，所述含羟基的不饱和单体包括甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯中的至少一种。
11、在一实施例中，所述含氨基的不饱和单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n-烯丙基苄胺、二烯丙基胺、n-甲基烯丙基胺、双(2-甲基烯丙基)胺、烯丙基环己基胺、n-烯丙基-n-叔丁胺、2-甲基烯丙胺、n-烯丙基-n-异丙胺、烯丙基-(2-氟-苄基)-胺、(r)-(+)-n-烯丙基-α-甲基苄胺、n-叔戊基-1,1-二甲基烯丙胺、烯丙基-(4-苯基-噻唑-2-基)-胺、n-(三甲基甲硅烷基)烯丙胺、烯丙基-(4-氯-酞菁-1-基)-胺、n-烯丙基-4,5,6,7-四氢-1,3-苯并噻唑-2-胺、n-烯丙基-2-氨甲基吡咯烷、5-烯丙巯基-[1,3,4]噻二唑-2-胺中的至少一种。
12、在一实施例中，所述基材的制作步骤包括：将制备所述基材的原料按照质量份数比混合后，添加引发剂，形成均相混合液，灌入相应模具，经热固化过程，获得所需的基材；所述雾化处理的步骤包括：所述氟硅烷经由雾化设备处理后形成雾化液滴，所述雾化液滴的粒径小于10μm。
13、在一实施例中，所述超疏水功能层的分子结构为分子结构(i)，所述分子结构(i)包括以下嵌段链(i1)～(i7)：
14、(i1)(i2)(i3)(i4)(i5)(i6)(i7)
15、所述基材的分子结构为分子结构(ii)，所述分子结构(ii)包括以下嵌段链(ii1)～(ii7)：
16、(ii1)(ii2)(ii3)(ii4)(ii5)(ii6)(ii7)
17、其中，cn1hα1fβ1、cn2hα2fβ2、cn3hα3fβ3、cn4hα4fβ4、cn5hα5fβ5、cn6hα6fβ6基团均为饱和直链型结构，n包括n1～n6，α包括α1～α6，β包括β1～β6，n∈[6,18]的正整数，α和β均为正整数，α+β＝2n+1；
18、r1～r8为氢原子或ch3，r11、r12、r21、r22、r31、r32、r41、r42、r51、r52、r61、r62为ch3、ch3ch2、ch3o、ch3ch2o或氯原子中的一种，r9为分子结构(1)～(15)中的一种；
19、
20、所述氟硅烷的分子结构为分子结构(iii)：
21、(iii)
22、其中，cahbfd基团均为饱和直链型结构，a∈[6,18]的正整数，b和d均为正整数，d+b＝2a+1，re、rg、rj中至少一个为ch3o、ch3ch2o或氯原子中的一种，其余的为ch3、ch3ch2、ch3o、ch3ch2o或氯原子中的一种。
23、本专利技术还提供一种超疏水pmma材料，所述超疏水pmma材料经由上述所述的制造方法制得。
24、本专利技术有益效果在于：通过将氟硅烷雾化处理后吹拂于含有活泼氢官能团的基材表面，发生化学键合，形成超疏水功能层。基材和超疏水功能层为无界面整体，解决了现有技术中存在的工艺复杂、超疏水功能结构力学性能差、使用耐久性弱等问题，使用原料均已工业化量产、制备工艺简洁，利用本专利技术可实现在pmma材料表面的可靠超疏水特性，可在自清洁、防污、防结冰及微流体控制技术等领域发挥重要作用，成本优势显著，应用前景广泛。
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1.一种超疏水PMMA材料的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
2.如权利要求1所述的超疏水PMMA材料的制造方法，其特征在于，所述基材形成所述超疏水功能层的表面为雾化处理面，所述雾化处理面具有粗糙度，所述粗糙度Ra小于或等于100μm。
3.如权利要求1～2任一项所述的超疏水PMMA材料的制造方法，其特征在于，制备所述基材的原料包括甲基丙烯酸甲酯单体和含活泼氢官能团的不饱和单体，所述含活泼氢官能团的不饱和单体包括含羟基的不饱和单体、含氨基的不饱和单体中的至少一种。
4.如权利要求3所述的超疏水PMMA材料的制造方法，其特征在于，制备所述基材的原料还包括聚甲基丙烯酸甲酯聚合前体，所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合前体、所述甲基丙烯酸甲酯单体、所述含羟基的不饱和单体、所述含氨基的不饱和单体的质量份数比为(5～20):(60～90):(0～20):(0～10)。
5.如权利要求3所述的超疏水PMMA材料的制造方法，其特征在于，制备所述基材时还需添加引发剂，所述引发剂的质量小于或等于制备所述基材的原料的总质量的0.5％。
6.如权
7.如权利要求3所述的超疏水PMMA材料的制造方法，其特征在于，所述含氨基的不饱和单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-烯丙基苄胺、二烯丙基胺、N-甲基烯丙基胺、双(2-甲基烯丙基)胺、烯丙基环己基胺、N-烯丙基-N-叔丁胺、2-甲基烯丙胺、N-烯丙基-N-异丙胺、烯丙基-(2-氟-苄基)-胺、(R)-(+)-N-烯丙基-α-甲基苄胺、N-叔戊基-1,1-二甲基烯丙胺、烯丙基-(4-苯基-噻唑-2-基)-胺、N-(三甲基甲硅烷基)烯丙胺、烯丙基-(4-氯-酞菁-1-基)-胺、N-烯丙基-4,5,6,7-四氢-1,3-苯并噻唑-2-胺、N-烯丙基-2-氨甲基吡咯烷、5-烯丙巯基-[1,3,4]噻二唑-2-胺中的至少一种。
8.如权利要求1所述的超疏水PMMA材料的制造方法，其特征在于，所述基材的制作步骤包括：将制备所述基材的原料按照质量份数比混合后，添加引发剂，形成均相混合液，灌入相应模具，经热固化过程，获得所需的基材；所述雾化处理的步骤包括：所述氟硅烷经由雾化设备处理后形成雾化液滴，所述雾化液滴的粒径小于10μm。
9.如权利要求1所述的超疏水PMMA材料的制造方法，其特征在于，所述超疏水功能层的分子结构为分子结构(i)，所述分子结构(i)包括以下嵌段链(i1)～(i7)：
10.一种超疏水PMMA材料，其特征在于，所述超疏水PMMA材料经由权利要求1～9任一项所述的制造方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种超疏水pmma材料的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
2.如权利要求1所述的超疏水pmma材料的制造方法，其特征在于，所述基材形成所述超疏水功能层的表面为雾化处理面，所述雾化处理面具有粗糙度，所述粗糙度ra小于或等于100μm。
3.如权利要求1～2任一项所述的超疏水pmma材料的制造方法，其特征在于，制备所述基材的原料包括甲基丙烯酸甲酯单体和含活泼氢官能团的不饱和单体，所述含活泼氢官能团的不饱和单体包括含羟基的不饱和单体、含氨基的不饱和单体中的至少一种。
4.如权利要求3所述的超疏水pmma材料的制造方法，其特征在于，制备所述基材的原料还包括聚甲基丙烯酸甲酯聚合前体，所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合前体、所述甲基丙烯酸甲酯单体、所述含羟基的不饱和单体、所述含氨基的不饱和单体的质量份数比为(5～20):(60～90):(0～20):(0～10)。
5.如权利要求3所述的超疏水pmma材料的制造方法，其特征在于，制备所述基材时还需添加引发剂，所述引发剂的质量小于或等于制备所述基材的原料的总质量的0.5％。
6.如权利要求3所述的超疏水pmma材料的制造方法，其特征在于，所述含羟基的不饱和单体包括甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯中的至少一种。
7.如权利要求3所述的超疏水pmm...
【专利技术属性】
技术研发人员：屈洁昊，殷根华，刘向东，殷胜炯，
申请(专利权)人：浙江华帅特新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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