[發明專利]一種超疏水導線的制備方法

有效

• 申請號: 201610361350.X
• 申請日: 2016-05-27
• 公開（公告）號: CN105761840B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 魏韜;張洪濤;韓愛芝;程祥學;史宏偉;趙悅冰;郭芃君;魏小寧
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網河南省電力公司周口供電公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司41132
• 代理人: 朱廣存

技術領域

本發明涉及導線的制備方法，尤其是涉及一種超疏水導線的制備方法。

背景技術

金屬基底上超疏水表面性能有著廣泛的應用前景，通常認為微米與納米尺度相結合的復合粗糙結構以及低表面自由能是構成超疏水表面的兩個必要條件。現有技術中用于形成金屬鋁表面粗糙結構的方法有化學方法和電化學方法兩種，其中化學方法通常是用酸或堿腐蝕金屬鋁來獲得粗糙結構，化學腐蝕方法簡單，能快速獲得微米級粗糙結構；電化學方法一般為陽極氧化法，陽極氧化法易形成均勻的納米級粗糙結構，但加工時間較長，不利于大規模生產。申請號為2012104676813的中國專利，公開了一種鋁超疏水表面的制備方法，包括以下步驟：一種鋁超疏水表面的制備方法，包括如下步驟：提供鋁基材；對鋁基材表面進行前處理；對經前處理的鋁基材表面進行噴砂處理，以在鋁基材表面形成多個微米級的孔洞；對經噴砂處理的鋁基材進行陽極氧化處理，以在噴砂形成的微米級孔洞內壁上進一步形成多個納米級的孔洞；氟硅烷的無水乙醇均勻噴涂在經陽極氧化處理的鋁基材表面并固化，以在鋁基材表面形成氟硅烷修飾膜，但是該制備工藝復雜，消耗能源大，不利于節約生產。申請號為2015102897124的中國專利，公開了一種金屬基超疏水表面的制備方法，該制備方法包括如下步驟：(1)將金屬基表面浸入酸-鹽混合液中，所述酸鹽混合液由酸、金屬鹽和水組成；所述金屬基中的金屬與所述金屬鹽發生置換反應，所述金屬基中的金屬與所述酸發生刻蝕；(2)將經步驟(1)處理的金屬基表面浸入表面修飾溶液中，所述表面修飾溶液為全氟硅烷水溶液；(3)將經步驟(2)處理的金屬基表面烘干，冷卻，即可得到具有超疏水表面的金屬基，該發明僅僅重視金屬基表面納米結構的形成而忽略了另一個必備條件—微米級結構的存在，因此制備的超疏水導線性能不佳。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種超疏水導線的制備方法，解決了目前市場上超疏水導線性能不佳的問題。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種超疏水導線的制備方法，包括將單根導線纏繞到放線輥上，通過牽引作用依次連續地對單根導線進行表面預處理、噴砂處理、化學刻蝕處理、表面修飾處理、收線纏繞，得到成品導線，具體來說分為以下幾個步驟：

(1)表面預處理：在40-45℃下依次用四氯化碳、無水乙醇和氫氧化鈉溶液分別在30-40kHz功率下超聲清洗60-90min，然后用去離子水沖洗3-5min，得到單根預處理導線；

(2)噴砂處理：對步驟(1)中得到的單根預處理導線進行表面噴砂處理，即采用高速噴射機將250-300目的噴丸直接噴射到導線表面，得到單根微孔導線；

(3)化學刻蝕處理：將步驟(2)中得到的單根微孔導線浸入到刻蝕液中刻蝕處理1-8min，刻蝕完成后，用去離子水沖洗3-5min，再進行烘干處理，得到單根刻蝕導線；

(4)表面修飾處理：將步驟(3)中的單根刻蝕導線浸入配制好的表面修飾液中，在30-40kHz功率下超聲處理30-60min，然后烘干，得到單根表面修飾導線；

(5)收線纏繞：將步驟(4)中的20-30根的單根表面修飾導線通過管絞機、叉絞機或籠絞機，繞制即得到超疏水導線。

優選地，所述導線為鋁導線或鋁合金導線。

優選地，步驟(1)中所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.5-1mol/L。

優選地，所述刻蝕液包括以下按體積百分數計的原料：5-10％的脂肪酸甲脂磺酸鹽、90-95％的4mol/L的鹽酸溶液。

優選地，所述表面修飾液包括以下按體積百分數計的原料：6-10％的六甲基二硅氧烷或環甲基硅氧烷、88-92％無水乙醇和2-4％的去離子水。

本發明的有益效果是：

本發明的一種超疏水導線的制備方法中，采用噴砂處理導線表面形成微孔結構，化學刻蝕與表面活性劑協同形成結構優異的納米結構，保證了本發明超疏水導線優良的超疏水性能，具體來說有以下幾點：

(1)本發明中對預處理導線表面噴砂處理，采用高速噴射機將250-300目的噴丸直接噴射到導線表面，噴砂處理后可以在導線表面形成微米級的粗糙結構，而且還會形成有深有淺的孔洞，增大后續步驟中導線與化學刻蝕劑的接觸面積，協同增強刻蝕效果。