[發明專利]一種防污基板及其制備方法

有效

• 申請號: 201710585282.X
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107546185B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 邱基華
• 申請（專利權）人: 潮州三環（集團）股份有限公司
• 主分類號: H01L23/13
• 分類號: H01L23/13;H01L23/14;H01L21/02;H01L21/033
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 宋靜娜;郝傳鑫

本發明公開了一種防污基板，包括：基底；所述基底的表面至少具有一個功能區域；所述功能區域至少一部分具有涂層；所述功能區域上具有多個凸臺，所述凸臺的平均高度為10～2000nm，凸臺的平均直徑為20～500nm，凸臺的平均直徑與相鄰凸臺之間的平均間距的比值為0.1～10；所述涂層采用疏水材料制成。本發明還公開了一種防污基板的制備方法。本發明制備的防污基板具有較強的防污性和耐磨性，且基底有多種選擇，本發明所述防污基板直接在基板表面蝕刻，可以解決表面耐磨性差的問題，同時可以通過控制表面蝕刻的深度來控制樣品表面外觀，采用本發明的防污基板的制備方法生產成本較低，工藝簡單，可以大規模批量生產。

技術領域

本發明涉及一種防污材料，具體涉及一種防污基板及其制備方法。

背景技術

防污材料的表面一般具有疏水表面，疏水表面一般是指固體表面與水的接觸角大于120°的表面。由于疏水表面與水滴的接觸面積非常小，水滴極易從表面滾落。因此，疏水表面不僅具有自清潔功能，而且還具有防電流傳導、防腐蝕、防水、防霧、防毒、防雪、防霜凍、防黏附、防污染等功能，因而在建筑、服裝紡織、液體輸送、生物醫學、日用品與包裝、交通運輸工具以及微量分析等領域都具有廣泛的應用前景。

為了使樣品具有防污功能，大多是在樣品的表面制備超疏水涂層，但是這樣制備的樣品存在表面耐磨性差的問題，經過反復摩擦難以維持樣品表面原本形貌。為了使樣品表面具有耐磨性，在傳統的制備工藝中，通常通過特定的工藝在基底表面植入凸起陣列，凸起陣列與基底形成界面粘接，經過反復摩擦，凸起陣列容易從基底表面剝離，從而容易導致樣品表面的耐磨性較差的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足之處而提供一種具有防粘附、防污染且耐磨的防污基板及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種防污基板，包括：

基底；所述基底的表面至少具有一個功能區域；所述功能區域至少一部分具有涂層；所述功能區域上具有多個凸臺，所述凸臺的平均高度為10～2000nm，凸臺的平均直徑為20～500nm，凸臺的平均直徑與相鄰凸臺之間的平均間距的比值為0.1～10；所述涂層采用疏水材料制成。

凸臺的平均直徑是指凸臺上表面的平均直徑；相鄰凸臺之間的平均間距是指相鄰凸臺之間的最短距離的平均值。

多個凸臺的設置可以增加樣品表面的耐磨性，凸臺的高度、直徑、相鄰凸臺之間的間距和疏水材料制備的涂層影響著材料的防污疏水性。本發明所述防污基板上具有較好防污性能的同時還解決了樣品表面耐磨性差的問題。

凸臺的形狀可以為任意形狀，可以為圓柱或者圓臺型，并非是嚴格的圓柱或圓臺，如側面不是完全光滑的弧面。如果凸臺直徑太小，高度太高，其機械強度將變低，容易遭到破壞，導致耐磨性越差。如果凸臺直徑太大，高度太低，凸臺結構的對基板表面產生的防污效果不明顯。當凸臺的平均高度為10～2000nm，凸臺的平均直徑為20～500nm時，基板的耐磨性和防污性能較佳。

優選地，凸臺的平均高度為80～1000nm。凸臺的高度大于1000nm時，如果繼續提高凸臺高度，對防污效果提升不明顯，且會導致凸臺的加工效率下降，成本上升；當凸臺高度小于80nm時，加工過程中高度一致性較難保證，防污效果容易惡化。因此當凸臺的平均高度為80～1000nm時，加工效率較高、加工成本較低、防污效果和耐磨性較佳。

當凸臺的平均直徑與相鄰凸臺之間的平均間距的比值為小于0.1時，材料的表面接觸角較小，使基板表面的防污性能較差；當凸臺的平均直徑與相鄰凸臺之間的平均間距的比值大于10時，基板的表面的凸臺結構將不明顯，基板的防污效果也會變差，因此，凸臺的平均直徑與相鄰凸臺之間的平均間距的比值優選為0.1～10。