[發(fā)明專利]一種仿荷葉表面結(jié)構(gòu)超疏水銅片的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310507303.8
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103590023A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁志慶;王憲;賓吉平;王夢蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C23C22/02
• 分類號: C23C22/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超疏水銅制備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種仿荷葉表面結(jié)構(gòu)超疏水銅片的制備方法。

背景技術(shù)

銅富有良好的延展性和優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性能，在工農(nóng)業(yè)和日常生活中應(yīng)用非常廣泛，然而普通的銅片在潮濕環(huán)境下長期放置會(huì)發(fā)生腐蝕，從而影響銅片的使用質(zhì)量和使用時(shí)限，因此，銅片表面抗腐蝕方法和技術(shù)備受關(guān)注。

近年來，受荷葉效應(yīng)的啟發(fā)，與水接觸角大于150°的超疏水表面引起了廣泛的關(guān)注。在超疏水表面上，以水為溶劑的液滴通常形成亮晶晶的球形水珠，稍微傾斜一定的角度液滴就會(huì)從超疏水表面滾落，滾落的同時(shí)帶走材料表面的灰塵等污染物，因而超疏水表面具有極好的自清潔性、抗腐蝕性、防水防潮性以及流體減阻特性。很顯然，如果賦予銅表面超疏水性，將使銅表面具有非常優(yōu)異的自清潔性、抗腐蝕性、抗冰凍性及流體減阻性，這必將會(huì)大大提高銅片的使用質(zhì)量和使用時(shí)效，也會(huì)擴(kuò)大銅片的使用范圍，因此，超疏水銅片的制備受到了廣泛的關(guān)注，目前已經(jīng)報(bào)到的超疏水銅片的制備方法主要有電沉積法、自組裝法、溶膠-凝膠法、氟化法等，然而，這些方法存在要么工藝復(fù)雜難控制、要么所需儀器設(shè)備昂貴等缺陷，而且這些方法難以獲得與荷葉表面結(jié)構(gòu)高度類似的仿荷葉結(jié)構(gòu)超疏水銅片。因此，發(fā)明一種簡單而易于產(chǎn)業(yè)化的方法制備仿荷葉表面結(jié)構(gòu)超疏水銅片是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種簡單而又易于產(chǎn)業(yè)化的新方法制備仿荷葉表面結(jié)構(gòu)超疏水銅片。

為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的制備仿荷葉表面結(jié)構(gòu)超疏水銅片的方法包括如下步驟：

（1）首先，將聚二甲基硅氧烷預(yù)聚物、正硅酸乙酯、二丁基二月桂酸錫以10：4：1的質(zhì)量比混合均勻后澆注在清洗后的新鮮荷葉表面，并在10-40℃的溫度下固化12小時(shí)，然后，把固化的聚二甲基硅氧烷從荷葉表面剝離，得到多孔的聚二甲基硅氧烷模板；

（2）把干凈的載玻片垂直浸泡在三氯化鐵溶液中10-30分鐘使載玻片表面被三氯化鐵溶液潤濕，然后，將載玻片從三氯化鐵溶液中垂直取出平放在水平桌面；

（3）將多孔聚二甲基硅氧烷模板覆蓋在被三氯化鐵溶液潤濕的載玻片上使聚二甲基硅氧烷模板表面被三氯化鐵溶液潤濕，1-5分鐘后將聚二甲基硅氧烷模板從載玻片上剝離下來，并平放在水平桌面，有孔的那面朝上；

（4）把清洗干凈的銅片快速覆蓋在被三氯化鐵溶液潤濕的多孔聚二甲基硅氧烷模板上，并施加1-3kN/m²的壓力，保壓時(shí)間為12-24小時(shí)，壓力去除后，將銅片用去離子水清洗3次；再將銅片在硬脂酸溶液中垂直浸泡5-60分鐘，取出干燥1-20小時(shí)后得到與荷葉表面結(jié)構(gòu)類似的超疏水銅片，所得超疏水銅片表面與水的接觸角在150o-160o之間，滾動(dòng)角小于10o。

上述制備步驟(2)-(4)中所述的三氯化鐵溶液所用溶劑為無水乙醇，三氯化鐵溶液的濃度為1-150g/L。

上述制備步驟(4)中所述的硬脂酸溶液的溶劑為無水乙醇，硬脂酸溶液的濃度為0.001-0.005mol/L。

?本發(fā)明的仿荷葉表面結(jié)構(gòu)超疏水銅片具有極好的自清潔性和抗腐蝕性。

?與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的仿荷葉表面結(jié)構(gòu)超疏水銅片的制備方法操作工藝簡單、重現(xiàn)性好、無需任何昂貴設(shè)備與材料，對環(huán)境無污染，具有很好的產(chǎn)業(yè)化前景。

附圖說明：

圖1.?本發(fā)明實(shí)施例1獲得的仿荷葉表面結(jié)構(gòu)超疏水銅片的掃描電鏡圖；

圖2.?本發(fā)明實(shí)施例1獲得的仿荷葉表面結(jié)構(gòu)超疏水銅片的接觸角測試圖；

圖3.?本發(fā)明實(shí)施例2獲得的仿荷葉表面結(jié)構(gòu)超疏水銅片表面接觸角測試圖；

圖4.?本發(fā)明實(shí)施例3獲得的仿荷葉表面結(jié)構(gòu)超疏水銅片表面接觸角測試圖；

圖5.?本發(fā)明實(shí)施例4獲得的仿荷葉表面結(jié)構(gòu)超疏水銅片表面接觸角測試圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施例和附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1：