[发明专利]一种具有微纳米结构的多功能薄膜制备方法

说明书

本发明涉及功能性薄膜技术领域，尤其涉及一种具有微纳米结构的多功能薄膜制备方法，包括以下步骤：制备滚筒压印模板；对滚筒压印模板进行防粘处理；采用滚筒压印模板对聚合物薄膜进行压印，干燥后得到具有微纳米结构的多功能薄膜。本发明的一种具有微纳米结构的多功能薄膜制备方法，简单、高效、成本较低，能够大面积地制备多功能薄膜，且制备得到的多功能薄膜具有较好的疏水自清洁性、增透性和广角性能，适合推广使用。

技术领域

本发明涉及功能性薄膜技术领域，尤其涉及一种具有微纳米结构的多功能薄膜制备方法。

背景技术

自然界生物所具有的自清洁性多为疏水性自清洁，比如“荷叶效应”，其原因是生物表面具有凸起的微结构，这种微纳结构将空气限制在结构空隙中，使荷叶表面形成一层极薄的空气层，从而达到自清洁的目的，人们对其展开研究，并仿生其结构制成薄膜应用到各个领域。

随着研究的深入，让自清洁薄膜具有更多的功能，达到一膜多用的效果是未来功能性薄膜的发展趋势。这在汽车、飞机和航天器挡风玻璃、高层建筑玻璃及外墙体、太阳能电池板、光学仪器等领域拥有广阔的应用前景。如何去精确控制薄膜表面结构的粗糙度，使薄膜在自清洁性，增透性，广角性等方面具有更优越的性能是该领域当前的研究热点和难点。目前报道的功能性薄膜制备方式多是以涂层(纳米颗粒涂层)或化学改性的方式使物体或聚合物薄膜表面具有自清洁性能，其自清洁方式有亲水自清洁、疏水自清洁、利用TiO2颗粒涂层达到表面自清洁和光催化清洁等，但是表面涂层方式具有增透性差、结构层与基材的结合力比较弱、维持年限较短等缺点。

现有的一篇公开号为“CN107626211A”的中国发明专利申请公开了“一种具备自清洁性能的薄膜及其制备方法”；另一篇公开号为“CN107082898A”的中国发明专利公开了“一种玻璃专用的薄膜,尤其涉及的是一种自清洁薄膜及其制备方法”，其公开的自清洁薄膜的制备方法都是通过在熔融的黏稠液体里面添加改性的超疏水颗粒填料，最后晾干制成的，由于超疏水颗粒涂层与基底是非键结合具有不稳定性,因此涂层易脱落,且大部分化学工艺存在工艺复杂、操作条件要求高、制备周期较长等缺点，这些制备方法比较繁琐，每一步都需要在不同环境下进行，耗资高，不适合大规模处理生产，且制备得到的薄膜功能单一。还有一篇公开号为“CN106444275A”的中国发明专利申请公开了“一种卷对卷紫外纳米压印装置及利用其制备超疏液表面微结构的方法”，该方法所制备得到的聚合物薄膜功能单一，压印模板的制备采用紫外纳米压印技术，采用该方法的模板，必须对紫外透明，很大程度限制了压印模板种类，而且，该工艺流程操作复杂，引进了初始模板的制备工艺，增加整个工艺的成本，且不利于纳米压印技术在大规模工业化生产中推广。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有微纳米结构的多功能薄膜制备方法，简单、高效、成本较低，能够大面积地制备多功能薄膜，且制备得到的多功能薄膜具有较好的疏水自清洁性、增透性和广角性能，适合推广使用。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种具有微纳米结构的多功能薄膜制备方法，所述薄膜的制备采用滚筒压印技术，包括以下步骤：

S1：制备滚筒压印模板；

S2：对S1步骤中的滚筒压印模板进行防粘处理；

S3：采用经过S2步骤处理的滚筒压印模板对聚合物薄膜进行压印，干燥后得到具有微纳米结构的多功能薄膜。

进一步，所述S3步骤制备得到的多功能薄膜表面具有凸状微纳米复合结构，所述凸状微纳米复合结构具有50nm～400nm的表面起伏。

进一步，所述S3步骤中的聚合物薄膜为热塑型聚合物薄膜或紫外固化型聚合物薄膜。