【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种薄膜的制备方法，属于材料表面改性。
技术介绍
1、随着材料应用领域的不断拓展，功能单一的超疏水表面已无法满足实际应用的需要，因此开发新型多功能超疏水表面已成为科研人员的研究热点。经研究发现，具有光响应特性的超疏水表面可强烈吸收太阳光并驱使表面快速升温，产生的热效应在医疗、环境治理、航天航空等领域都具有重要的应用前景。
2、若想获得超疏水功能，一般需要使固体表面同时具备微纳米粗糙结构和低表面能。目前，科研人员通常先采用刻蚀、电化学沉积、溶剂热反应等方法在固体表面构建微纳结构，然后再利用化学修饰手段降低表面能。然而，在对表面进行低表面能处理时，往往会引入价格昂贵的含氟有机物质，在生产、加工、应用等方面均对环境保护提出了较高的要求。
3、太阳能作为可再生的绿色能源，通过光热转换材料可将其转换为局域在固体表面的热能，若将其与超疏水功能协同将显著扩大材料的应用范围。至今，光热转换材料已受到了科研人员广泛的关注。例如，文献1(muwei ji,huichao liu,mengsi cheng,etal.plasmonic metal nanoparticle loading to enhance the photothermalconversion ofcarbon fibers[j].journal ofphysical chemistry c,2022,5(126):2454-2462)介绍了一种由碳纤维(cfs)和金属ag纳米粒子(nps)合成的等离子体光热转换材料，在用300-800nm特定
4、如公开号为cn117165143a，专利技术创造名称为一种用于制备超疏水涂层的组合物、超疏水涂层、超疏水材料及其制备方法，其技术方案公开了打磨、清洗基体材料表面，干燥，将所述组合物喷涂在基体材料表面，进行固化，即得超疏水材料的制备方法；但其引入了环氧树脂，导致成本增加、操作繁琐。公开号为cn113861841b，专利技术创造名称为一种生物炭-氮化钛超疏水光热涂层材料及其制备方法，其技术方案采用1h,1h,2h,2h-全氟辛基三乙氧基硅烷或十七氟癸基三甲氧基硅烷对生物炭-氮化钛混合物进行表面修饰，目的是用于使涂层获得超疏水性能，1h,1h,2h,2h-全氟辛基三乙氧基硅烷或十七氟癸基三甲氧基硅烷对提升疏水性能有利，但是其价格昂贵，且对环境与人体健康造成严重威胁。
5、因此，亟需提出一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法，以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决光热超疏水薄膜制备过程复杂、成本高、易污染环境的问题。为了克服上述技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法，在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。
2、本专利技术的技术方案：
3、一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一：基体预处理：将基体超声清洗，后干燥，对基体表面进行活化亲水处理；
5、步骤二：薄膜制备：将反应溶液附着于基体表面，固化后获得免修饰的光热超疏水薄膜。
6、优选的：步骤一中，依次将玻璃基体浸泡于无水乙醇、去离子水中超声清洗10min，以去除基体表面的油污和杂质，取出后干燥；然后，利用等离子电晕机对基体表面进行活化亲水处理1-2min。
7、优选的：步骤二中，反应溶液为炭黑/pdms溶液，包括以下配比的组分：pdms与固化剂0.30-0.50g、正己烷溶液10-30ml、炭黑0.04-0.28g，pdms与固化剂的质量比为10:1。
8、优选的：反应溶液的配制方法包括以下步骤：
9、步骤1：将pdms与固化剂溶解于正己烷溶液中，并将该溶液在冰水混合浴下超声分散10-40min，获得pdms溶液混合；
10、步骤2：将炭黑与pdms溶液混合，并在冰水混合浴下超声分散40-60min，获得炭黑/pdms溶液。
11、优选的：步骤二中，将反应溶液喷涂于基体表面，喷嘴距基体表面距离为5-15cm，气泵压力为0.2-0.6mpa，将喷涂后的基体置于80℃真空干燥箱中固化2h，最终获得具有珊瑚状微纳结构的免修饰无氟炭黑/pdms光热超疏水薄膜。
12、优选的：一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法还包括步骤三：表面测试：
13、取体积为10μl的去离子水，在薄膜表面进行接触角测试；另外，将该薄膜置于1个太阳强度的太阳光模拟器下，利用热电偶测温仪测量记录薄膜表面的温度变化。
14、本专利技术具有以下有益效果：
15、(1)采用简单的一步喷涂法在制备了无氟炭黑/pdms光热超疏水薄膜，且该方法操作简单，成本低，易于实现工业化生产，利于保护环境。
16、(2)本专利技术制备的炭黑/pdms光热超疏水薄膜在光照环境下可迅速响应升温，并保持较高的光热转换效率；
17、(3)本专利技术涉及的制备方法对基体试样的形状和尺寸无特殊要求，具有较强的适用性和经济性，易于推广应用。
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1.一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：步骤一中，依次将玻璃基体浸泡于无水乙醇、去离子水中超声清洗10min，以去除基体表面的油污和杂质，取出后干燥；然后，利用等离子电晕机对基体表面进行活化亲水处理1-2min。
3.根据权利要求2所述的一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：步骤二中，反应溶液为炭黑/PDMS溶液，包括以下配比的组分：PDMS与固化剂0.30-0.50g、正己烷溶液10-30mL、炭黑0.04-0.28g，PDMS与固化剂的质量比为10:1。
4.根据权利要求3所述的一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：反应溶液的配制方法包括以下步骤：
5.根据权利要求1、3或4所述的一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：步骤二中，将反应溶液喷涂于基体表面，喷嘴距基体表面距离为5-15cm，气泵压力为0.2-0.6MPa，将喷涂后的基体置于80℃真空干燥箱中固化2h，最终获得具有珊瑚状
6.根据权利要求5所述的一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法还包括步骤三：表面测试：
...【技术特征摘要】
1.一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：步骤一中，依次将玻璃基体浸泡于无水乙醇、去离子水中超声清洗10min，以去除基体表面的油污和杂质，取出后干燥；然后，利用等离子电晕机对基体表面进行活化亲水处理1-2min。
3.根据权利要求2所述的一种免修饰无氟光热超疏水薄膜的制备方法，其特征在于：步骤二中，反应溶液为炭黑/pdms溶液，包括以下配比的组分：pdms与固化剂0.30-0.50g、正己烷溶液10-30ml、炭黑0.04-0.28g，pdms与固化剂的质量比为...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文鑫，尹晓丽，李培元，尹天宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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