[发明专利]一种仿生微纳复合结构超疏水表面的制备方法

摘要

本发明属于超疏水表面制备技术领域，涉及一种仿生微纳复合结构超疏水表面的制备方法。从仿生微纳复合结构的角度出发，提出介观尺度的两步刻蚀法制备超疏水表面，对基底表面依次进行两次刻蚀处理，利用化学或电化学反应刻蚀基底构筑类似于荷叶表面的微纳复合结构，以表面改性剂对表面修饰改性来降低表面自由能。微米及纳米结构的大小可以通过反应时间、反应温度、浓度控制。水滴在其表面的接触角高达170°，滚动角小于5°。电化学测试结果表明超疏水不锈钢片的抗腐蚀能力为普通不锈钢的22倍。本发明提供的方法不需要特殊的设备，成本低，稳定性好，超疏水性能优异，抗腐蚀性能良好，可应用于金属防腐蚀保护。

主权项

一种仿生微纳复合结构超疏水表面的制备方法，其特征在于，步骤如下：第一步，基底表面的预处理用清洗剂对基底表面进行超声清洗，清洗后用氮气吹干，待用，超声功率为50～150W，每次5～15min；第二步，在基底表面制备微纳复合结构(1)在20～50℃条件下，将基底置于浓度为0.1～0.5g/mL的刻蚀液中反应1～10min，在基底表面得到微米级结构，结构大小通过反应时间、反应温度和刻蚀剂的浓度控制；(2)在20～50℃条件下，将步骤(1)刻蚀后的基底置于浓度为0.25～2mol/L的刻蚀液中继续反应5～30min，在基底表面的微米级结构上形成纳米结构，即为微纳复合结构，结构大小通过反应时间、反应温度和刻蚀剂的浓度控制；第三步，表面修饰改性配制质量分数为1％～5％的表面改性剂‑乙醇溶液，将配制好的表面改性剂‑乙醇溶液搅拌至形成均匀透明的液体；室温下将第二步(2)得到的具有微纳复合结构的基底浸入表面改性剂‑乙醇溶液中30～90min，依次用乙醇和去离子水冲洗；然后放入干燥箱中，60～100℃下烘干10～30min，即得仿生微纳复合结构超疏水表面，同时基底表面对其它液体具有疏液性。