[發明專利]一種具有奇異微結構的超疏水薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810646538.8
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108545694B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 蔡安江;周嘉瑋;葉向東;張學鋒
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種具有奇異微結構的超疏水薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、在金屬板上加工通孔微陣列圖形結構，制得金屬通孔模板(1)；

B、取兩個具有導電性的平板分別作為上電極板(4)和下電極板(5)，在下電極板(5)上涂一層熱固性聚合物聚二甲基硅氧烷；

C、將步驟A制得的金屬通孔模板(1)放置在聚合物涂層(2)上方并形成微接觸，聚合物在自然毛細力的作用下能夠在金屬模板通孔中預成型并形成突起的微結構陣列；

D、將上電極板(4)與下電極板(5)組成一對平面電極，上電極板(4)和金屬通孔模板(1)之間留有預設的空氣間隙，上電極板(4)與下電極板(5)與高壓電源(6)連接，上電極板(4)與下電極板(5)通入高壓電源(6)并保持，使聚合物受到的電場力大于自身的表面張力，直至聚合物成型結束；

E、將步驟D成型結束的聚合物固化，獲得具有奇異微結構的超疏水薄膜。

2.根據權利要求1所述的一種具有奇異微結構的超疏水薄膜的制備方法，其特征在于，步驟A中，金屬板的厚度為30-50μm，采用曝光腐蝕工藝加工圓形通孔微陣列圖形結構，圓形通孔直徑為50-80μm，相鄰通孔之間的間距為50-80μm。

3.根據權利要求1所述的一種具有奇異微結構的超疏水薄膜的制備方法，其特征在于，步驟A中，金屬板為304不銹鋼，獲得金屬通孔模板(1)后，金屬通孔模板(1)通過全氟硅烷進行表面修飾，用于降低金屬通孔模板(1)的表面能。

4.根據權利要求1所述的一種具有奇異微結構的超疏水薄膜的制備方法，其特征在于，步驟B中，上/下電極板為ITO玻璃或導電硅片。

5.根據權利要求1所述的一種具有奇異微結構的超疏水薄膜的制備方法，其特征在于，步驟B具體為：用勻膠機在ITO玻璃或高摻雜硅片上旋涂一層熱固性聚合物聚二甲基硅氧烷，聚合物聚二甲基硅氧烷薄膜的厚度為30-50μm。

6.根據權利要求5所述的一種具有奇異微結構的超疏水薄膜的制備方法，其特征在于，步驟C中，突起的微結構陣列中微結構突起的高度為5-15μm。

7.根據權利要求1所述的一種具有奇異微結構的超疏水薄膜的制備方法，其特征在于，步驟D中，預設的空氣間隙為5-20μm。

8.根據權利要求1所述的一種具有奇異微結構的超疏水薄膜的制備方法，其特征在于，步驟D具體為：上電極與下電極形成一對平面電極，上極板和金屬通孔模板(1)之間設有空氣間隙，空氣間隙為5-20μm，采用高壓電源(6)，電源正極連上電極板(4)，負極連下電極板(5)，能夠對步驟C突起的微結構陣列施加外電場，使聚合物受到的電場力大于自身的表面張力，直至聚合物成型結束。

9.根據權利要求1所述的一種具有奇異微結構的超疏水薄膜的制備方法，其特征在于，步驟E具體為：保持施加的電壓不變，將聚合物所處的環境溫度升高并保持一段時間，使聚合物完全固化，待環境溫度冷卻至室溫后脫去上電極板(4)、金屬通孔模板(1)和下電極板(5)，最終得到具有雙層奇異微結構陣列的超疏水薄膜。