超疏水表面的一种制备方法 ——模板法
超疏水表面的一种制备方法
——模板法
模板法就是用一种模型(平面或者立体)作为模板,在其之上选择一种材料通过印刷、压制或者在模板空隙中结晶生长等方法制备相反模板,当把模型移除后,就只剩下模型的相反模板(凹模板或阴模模具),利用此凹模板就可以制备出原始模型的复制品。

超疏水表面的制备就是指利用超疏水的植物叶面(如荷叶)作为原始的模板而得到凹模板,再通过该凹模板制得凸模板,所制得的凸模板是超疏水植物叶面的复制品,它与超疏水的植物叶面具有相同的表面结构[1]。
仿荷叶表面材料由于具有较大的水滴接触角(≥150°)和较小的滚动角(≤10°),在防水、防雾、防尘等方面具有广阔的应用前景,在江雷,高雪峰等[2]提出一种微纳米尺度复合的阶层结构是引起超疏水的根本原因后,人们开发出了多种构筑表面微粗糙结构的技术,其中的模板法就是可大面积制备聚合物超疏水表面的方法之一。

钟明强[3]等以聚苯乙烯磺酸钠( PSS)掺杂的多孔碳酸钙微球层为模板,采用酸刻蚀法,以低密度聚乙烯( LDPE)为材料,制得了具有多层黏连微球结构和蜂窝状多孔结构的LDPE稳定超疏水材料(接触角为152.8°±2.5°,滚动角约为6°)。这是由于熔融的LDPE 大分子自发沉积到多孔CO2微球疏水的纳孔内部,“反模”形成了表面具有纳米级粗糙结构的聚乙烯微球所致。
Lee等[4]采用热压的方法把多孔的氧化铝作为模板,将模板上的聚苯乙烯(PS)压入孔中,经过降温去除模板得到了具有超疏水性能的聚苯乙烯(PS)表面,并且制得的PS表面的疏水性能与表面粗糙度成正比。
参考文献
[1] 傅爱红,李春福.超疏水表面的研究进展及制备技术[J].材料导报,2011,25(S2):444-449.
[2] 钟明强,郑建勇,冯杰.以多孔CaCO3微球为模板制备聚乙烯超疏水表面[J].高等学校化学学报,2010,31(12):2511-2517.
[3] 范海娟. 超临界CO2中模板法制备纳米多孔材料的研究[D].郑州大学,2006.梁宁宁,辛振祥,夏琳.聚合物基超疏水材料制备技术的研究进展[J].高分子通报,2014(09):25-30.
[4] Woo Lee, Mi-Kyoung Jin,Won-Cheol Yoo,et al.
Nano-structuring of a polymeric substrate with well-defind nano-meter-scale topography and toilored surfaces wettability[J].Langmuir,2004,20:7665
[5] 梁宁宁,辛振祥,夏琳.聚合物基超疏水材料制备技术的研究进展[J].高分子通报,2014(09):25-30.
图文:高泽文
作者:李方川

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