[實用新型]制備含超疏水表面產品的注塑模具

有效

• 申請號: 201220712627.6
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN203077543U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 黃漢雄;關偉盛
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B29C45/26
• 分類號: B29C45/26;B29C33/42
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松;付茵茵

技術領域

本實用新型涉及制備超疏水表面的技術，特別涉及一種采用復合微結構模板制備含超疏水表面產品的注塑模具。?

背景技術

材料表面潤濕特性主要取決于微觀幾何結構和材料化學組成。通過在疏水（水接觸角大于90°）的固體表面構建粗糙結構，或者在粗糙固體表面上修飾低表面能的物質，均可賦予固體表面超疏水（水接觸角大于150°）的特性。在自然界中，許多超疏水的表面都具有多尺度的復合微結構，即大尺度微特征表面存在小尺度微特征，這是由于多尺度復合微結構比單尺度微結構的力學穩定性更高。不同微觀結構的超疏水固體表面與水的動態接觸特性（以滾動角表征）存在差異，例如，在具有不同微/納米復合結構的荷葉和玫瑰花瓣表面，水的滾動角分別是2°和大于90°，接觸角都大于150°。荷葉的特殊潤濕行為使其具備“自潔”的功能，可在水的沖刷下保持高度潔凈，實際上自潔功能表面在防塵、防結冰、防腐蝕、減阻、藥物釋放控制和日常生活等方面有廣闊的應用前景；而玫瑰花瓣則具有“機械手”的功能，這為實現微量液體的無損輸送提供了新思路。受生物表面微結構和潤濕特性的啟發，科學家正致力于開發超疏水功能表面的制備技術，其中模板法被認為是工業生產該功能表面的理想選擇。然而，如何制造微結構復雜的模板、精確復制模板的微結構、實現微結構的順利脫模、提高模板重復利用率和生產效率，這些是批量生產超疏水表面的主要障礙。此外，如何根據實際使用需求，通過有目的地改變微結構特征，形成具有微結構和潤濕性能分布特征的功能表面，也是這一技術的難點。?

專利號為ZL200510019857.9的中國專利公開了一種制備超疏水表面的方法：通過納米壓印技術復制模板上的微/納米復合結構，賦予聚合物薄膜表面超疏水的功能。但是，該方法的設備投入大、生產效率較低，難以滿足大批量生產的要求。?專利號為ZL201010109225.2的中國專利公開了一種制備超疏水表面的方法：通過模壓或壓延，將篩網的微米結構陣列復制到聚合物制品上，從而獲得超疏水表面。但是，該方法采用的模板上單一的微米結構不利于疏水性能的充分提高，難以實現多尺度微特征的制備和不同潤濕性能的集成。

實用新型內容

針對現有技術中存在的技術問題，本實用新型的目的是：提供一種結構簡單、制作方便的制備含超疏水表面產品的注塑模具。該注塑模具采用超疏水表面的制備方法，實現復合微結構模板的簡易制備，模板結構的高效、精確復制，成型的高分子微結構與模板之間順利分離，制品表面潤濕特性的多元化，以及模板的循環利用。?

為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：?

制備含超疏水表面產品的注塑模具，包括動模和定模，動模和定模間構成注塑模腔；注塑模腔的表面設有復合微結構模板；復合微結構模板由至少兩層通孔板堆疊組成，堆疊方向同通孔的軸向，靠近注塑模腔的表面的通孔板的目數大于遠離注塑模腔的表面的通孔板的目數。?

通孔板中，目數最大的且與注塑模腔的表面相貼合固定的通孔板為基層。?

基層可用表面具有微結構的耐高溫材料代替；所述微結構的橫向尺度小于其余通孔板的通孔橫向尺寸。?

通孔板是指具有陣列式通孔的薄板；所述通孔的橫向尺寸、橫向間距和縱向深度為微米級或納米級。?

一層通孔板中，各通孔的橫向尺寸、橫向間距和縱向深度為恒定不變的，或為沿橫向和/或縱向變化的。?

通孔的橫向截面為圓形、橢圓形或多邊形。?

通孔板之間的固定方式為螺紋連接、焊接、鉚接、磁性連接、過盈安裝或黏合。?

基層和注塑模腔的表面之間的固定方式為括螺紋連接、焊接、鉚接、磁性連接、過盈安裝或黏合。?

復合微結構模板有一種以上，獨立分布在注塑模腔的特定表面。?

各組復合微結構模板分布于動模上，或分布于定模上，或同時分布于動模和定模上。?

總的說來，本實用新型具有如下優點：結構簡單，制作方便，制作靈活性強，可靠性和重復利用率高，成本低廉，可制備出具有比單尺度微結構更好的力學穩定性、更穩定的潤濕性能和更好的超疏水性能的超疏水表面的產品。?

為了充分了解本實用新型，需要對采用該注塑模具的一種具有復合微結構的超疏水表面的制備方法進行說明。?