[发明专利]一种对高黏复杂液相具有疏液特性表面的制备方法

说明书

本发明公开了一种对高黏复杂液相具有疏液特性表面的制备方法，包括如下步骤：(1)以金属铜、铝、不锈钢或硅片为基底；(2)在基底表面构造微米阵列。(3)用稀盐酸浸泡，使用大量的水冲洗。(4)配置过硫酸铵的碱性溶液。(5)将基体置于过硫酸铵的碱性溶液中浸泡，随后取出用水冲洗干净，再烘干。(6)配置含氟硅氧烷或含氟有机酸的有机溶液。(7)将烘干的样品置于含氟硅氧烷或含氟有机酸的有机溶液中浸泡。(8)取出样品后置于烘箱烘干，得到对高黏复杂液相具有超疏液表面。本发明主要通过在基体表面经过不同微纳米结构的设计与构筑，然后在结构表面通过含氟官能团的修饰后，使其具有对高黏复杂液相具有疏液的性能。

技术领域

本发明属于功能表界面制备领域，具体涉及一种对高黏复杂液相具有疏液特性表面的制备方法，在疏液功能材料的制备中具有较好的实际应用前景。

背景技术

自然界很多植物或动物皮毛表面的特殊疏水界面性能引起了人们广泛关注，疏水特性是指材料表面与水滴的接触角大于90°的表面，这种表面与接触液体水具有不浸润的特性。受到自然界界面性能的启发，现很多研究者制备了疏水或疏油材料，这些功能材料可应用于超浮力、油水分离、减阻材料、自清洁材料和抗结冰材料等方面，均在国防建设、工农业生产和日常生活中都有着极其广阔的应用前景。

而现在大部分制备的疏水或疏油表面，针对的接触液体均是单一连续相的水或者低粘度的油品、有机溶剂等，液体的黏度均小于1Pa·s。而疏液表面最终能否真正实现疏油特性，主要与固-液界面相互作用直接相关，也就是说接触液相的特性对疏液性能的表现也具有十分重要的影响和作用。当接触液相为黏度较高，或液相中含有固相颗粒，使固液界面接触为不连续相接触，势必使固液界面间的黏附力增大，影响其固液界面间的浸润性能和液相的滚动性能。针对这种黏度大于1Pas的高黏液体，或含有固相颗粒的高黏复杂液相具有疏液特性的表面的制备还鲜有报道，且高黏度液体和高黏复杂液相在工业生产过程中和实际应用中均是常见的液相种类，针对这类复杂液相的疏液表面更是进一步的促进了对功能表面的实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对高黏复杂液相具有疏液特性表面的制备方法，通过在基体表面经过不同微纳米结构的设计与构筑，然后在结构表面通过含氟官能团的修饰后，使其具有对高黏复杂液相具有疏液的性能。

本发明是这样实现的：

一种对高黏复杂液相具有疏液特性表面的制备方法，包括如下步骤：

(1)以金属铜、铝、不锈钢或硅片为基底，使用有机溶剂将基底进行超声清洗，清洗时间为0.1～2h；清洗是为了去除基底表面的油脂等污染物。

(2)使用机械铣削或线切割的方法在基底表面构造微米阵列。

(3)使用0.01mol/L～1mol/L的稀盐酸浸泡具有微阵列的基底，时间为10s～5min，主要为了去除基底表面的氧化物等，随后使用大量的水冲洗表面使其洁净。

(4)配置过硫酸铵的碱性溶液，其中过硫酸铵的浓度为0.05mol/L～2mol/L，碱性溶液为强碱性物质的溶液，浓度为1mol/L～10mol/L。

(5)将洁净的具有微阵列的基体置于过硫酸铵的碱性溶液中浸泡，时间为10min～24h，随后取出使用水冲洗表面液体使其干净，再置于烘箱中烘干。

(6)配置含氟硅氧烷或含氟有机酸的有机溶液，浓度为0.01mmol/L～50mmol/L。

(7)将烘干的样品置于含氟硅氧烷或含氟有机酸的有机溶液中浸泡，时间为15min～24h。

(8)取出样品后置于烘箱中，在温度60℃～150℃的条件下烘干，时间为2h～48h，得到对高黏复杂液相具有超疏液表面。

更进一步的方案是：

步骤(1)中，有机溶剂为乙醇或乙酸乙酯。