[發明專利]一種表面與竹葉背面類似的超疏水銅片及其制備方法

無效

• 申請號: 201310507212.4
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103590038A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 袁志慶;賓吉平;王憲;王夢蕾;黃娟
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: C23F1/04
• 分類號: C23F1/04;C23C22/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于超疏水銅片制備技術領域,尤其涉及一種表面與竹葉背面類似的超疏水銅片制備方法。

背景技術

自然界的植物葉如竹葉、荷葉、芋頭葉等具有極好的疏水性能，水滴在其表面往往形成球形或類球形水珠，在微風或輕微外力的作用下，水滴便會從表面滾落，同時帶走表面的灰塵等污染物，起到自清潔的作用。植物葉表面良好的疏水性和自清潔性在近年受到廣泛的關注，大量的研究表明，引起植物葉表面產生疏水性的主要因素是其表面存在著精細的表面微結構。受此啟發，人們意識到在其它材料表面構建類似于自然界植物葉的表面微結構可賦予這些材料優異的疏水性，于是很多方法如溶膠-凝膠法、自組裝法、光刻法、微相分離、等離子氟化法等被用來構建各類型仿植物葉表面結構以期獲得疏水性或超疏水性，然而這些方法大多存在工藝復雜、設備昂貴或構建的表面微結構與自然植物葉表面結構相似度不高的缺陷，制約了超疏水表面的產業化。

銅片是一種非常重要的金屬材料，具有優異的導電、導熱性能，在工農業和日常生活中具有非常廣泛的應用前景，然而目前市場上的普通銅片在潮濕的環境下長期放置會發生嚴重的腐蝕，從而極大降低其使用性能。很顯然，如果賦予銅表面超疏水性，將使銅表面具有非常優異的自清潔性、抗腐蝕性、抗冰凍性及流體減阻性，這必將會大大提高銅片的使用質量和使用時效，也會擴大銅片的使用范圍，因此，發明一種簡單而易于產業化的方法在銅片上制備仿植物葉表面微結構使銅片獲得超疏水性是非常有必要的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足,提供一種成本低、易于生產的超疏水銅片。

本發明要解決的另一個技術問題是提供一種操作工藝簡單、成本低、對環境無污染、無需復雜的化學處理、也無需昂貴的設備、易于產業化的制備超疏水銅片的方法。

為解決上述技術問題,本發明提供的超疏水銅片，其表面微結構與竹葉背面微結構類似，銅片表面與水的接觸角在150o-160o之間。

本發明提供的一種表面與竹葉背面類似的超疏水銅片的制備方法包括如下步驟：

（1）首先將液態高分子樹脂材料澆注在干凈的竹葉背面并在10-40℃的溫度下固化，24小時后從竹葉背面剝離，得到與竹葉背面結構相反的高分子樹脂模板；

（2）在高分子樹脂模板表面涂布一層厚度為0.5-20微米厚的刻蝕劑，然后將干凈的銅片覆蓋于涂有刻蝕劑的高分子樹脂模板上并施加0.5-5KN/m²的壓力，24小時后將銅片從模板上取下用乙醇和自來水各清洗3次；然后將銅片在修飾液中浸泡10-30分鐘，便獲得與竹葉背面微結構類似的超疏水銅片。

上述制備步驟(1)中所述高分子樹脂材料為硅橡膠、環氧樹脂或聚氨酯中的一種。

上述制備步驟(2)中所述刻蝕劑是濃度為0.01-1mol/L的醋酸、鹽酸、硫酸鐵、氯化鐵溶液中的一種。

?上述制備步驟(2)中所述修飾液是質量比濃度為0.5-2%的全氟脂肪酸、十七氟三甲氧基乙氧基硅烷、十八烷酸的溶液，所述溶液的溶劑為無水乙醇。

本發明的表面微結構與竹葉背面類似的超疏水銅片具有極好的自清潔性、抗腐蝕性、穩定性。

與現有技術相比，本發明的仿荷葉表面結構超疏水銅片的制備方法操作工藝簡單、重現性好、無需任何昂貴設備與材料，對環境無污染，具有很好的產業化前景。

附圖說明：

圖1.?本發明實施例1獲得的表面微結構與竹葉背面類似的超疏水銅片的掃描電鏡圖；

圖2.?本發明實施例1獲得的表面微結構與竹葉背面類似的超疏水銅片的接觸角測試圖；

圖3.?本發明實施例2獲得的表面微結構與竹葉背面類似的超疏水銅片的接觸角測試圖；

圖4.?本發明實施例3獲得的表面微結構與竹葉背面類似的超疏水銅片的接觸角測試圖；

圖5.?本發明實施例4獲得的表面微結構與竹葉背面類似的超疏水銅片的接觸角測試圖。

具體實施方式：

下面結合本發明的具體實施例和附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。

實施例1：