[发明专利]一种脉冲激光制备半透明硅橡胶超疏水自清洁表面的方法

说明书

本发明涉及一种脉冲激光制备半透明硅橡胶超疏水自清洁表面的方法，包括取反光板，并将其上表面进行抛光处理，并清洗吹干；将半透明硅橡胶样品置于所述反光板上，采用脉冲激光对半透明硅橡胶样品的上表面进行扫描处理，所述脉冲激光穿过半透明硅橡胶样品，经过所述反光板反射后照射在半透明硅橡胶样品的下表面，并在半透明硅橡胶样品的下表面形成微纳结构，制备得到超疏水自清洁表面。本发明的制备方法工艺简单，仅改变半透明硅橡胶表层的结构，而不改变其任何组成，激光加工效率高，能耗少，成本低且绿色环保；可在宽的工艺条件范围内获得超疏水的硅橡胶表面，安全可靠，制备得到的超疏水硅橡胶表面性能稳定。

技术领域

本发明涉及硅橡胶材料表面改性技术领域，尤其涉及一种脉冲激光制备半透明硅橡胶超疏水自清洁表面的方法。

背景技术

硅橡胶由于具有较好的疏水性及独特的疏水性恢复能力及其它诸多性能(如电绝热、热稳定、无毒等)，已被广泛地应用于许多工业与技术领域，例如汽车工业、电子电器工业、宇航工业、建筑工业、医疗设备等。有机硅橡胶几乎应用于汽车行业的各个方面，硅橡胶形成的密封防漏、耐用，在极限温度压力下不会出现裂缝或破裂；硅橡胶制成的火花塞能避免水溅、潮湿及灰尘，同时还具有良好的电气绝缘特性及耐热性能；硅橡胶连接器可以保护汽车内的电器连接，避免出现受潮及腐蚀。硅橡胶在电子行业中也具有十分广泛的应用，常用于发动机密封垫、控制装置垫圈、电子封装及退耦降噪的特殊元件的绝缘、密封及保护。然而，硅橡胶的疏水性仍不够高，以致不能完全阻止水分和污染物的吸附,导致硅橡胶制品难以彻底防污、绝缘。因此，进一步提高硅橡胶的表面疏水性对许多技术领域都至关重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种工艺简单，制备效率高、绿色环保的半透明硅橡胶超疏水自清洁表面的制备方法。本发明所采用的方法可以在半透明硅橡胶表面获得长期稳定的超疏水自清洁表面，提高半透明硅橡胶制品的防污、绝缘性能。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种工艺简单，制备效率高、绿色环保的半透明硅橡胶超疏水自清洁表面的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：取反光板，并将其上表面进行抛光处理，并清洗吹干；

步骤2：将半透明硅橡胶样品置于所述反光板上，采用脉冲激光对半透明硅橡胶样品的上表面进行扫描处理，同时，所述脉冲激光穿过半透明硅橡胶样品，经过所述反光板反射后照射在半透明硅橡胶样品的下表面，并在半透明硅橡胶样品的下表面形成微纳结构，制备得到超疏水自清洁表面。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步：所述反光板采用金属材质，且经过抛光处理后的所述反光板表面粗糙度Ra<1μm。

上述进一步方案的有益效果是：采用金属材质主要是利用其反光性较好，通过抛光处理可以确保其表面具有较好的反光度，从而将脉冲激光反射到半透明硅橡胶的下表面，激光能量损失小，利用率较高。

进一步：所述步骤2中，所述脉冲激光的波长范围为800nm-2000nm，所述脉冲激光的脉宽短于600ns。

进一步：所述脉冲激光的波长为1064nm，所述脉冲激光的脉宽范围为100fs-240ns。

进一步：所述步骤2中，采用振镜系统对半透明光橡胶表面进行扫描，扫描速度为0.1mm/s-30m/s，脉冲激光的通断及振镜系统的扫描范围、扫描轨迹和加工速度均由计算机程序控制和设定。

进一步：所述步骤2中，采用多棱镜系统对半透明光橡胶表面进行扫描，扫描速度为1m/s-800m/s，脉冲激光的通断及多棱镜系统的扫描范围、扫描轨迹和加工速度均由计算机程序控制和设定。