[發明專利]聚合物制品表面處理方法和疏水聚合物制品及其應用

在審

• 申請號: 201811446571.2
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN111234287A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 楊青波;連元龍;戴文娟;熊明
• 申請（專利權）人: 無錫小天鵝電器有限公司
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08J7/00;C08L23/12;C08L25/06
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;喬雪微

本發明涉及疏水表面處理技術領域，公開了一種聚合物制品表面處理方法和疏水聚合物制品及其應用，該方法包括：將聚合物制品與刻蝕劑進行接觸，干燥，冷卻，得到疏水聚合物制品，其中，所述刻蝕劑為有機溶劑，由該方法制備得到的疏水聚合物制品在力學性能不變的情況下，具有較好的疏水性。

技術領域

本發明涉及疏水表面處理技術領域，具體涉及一種聚合物制品表面處理方法和疏水聚合物制品及其應用。

背景技術

近年來，仿生超疏水材料由于其表面獨特的性能引起了人們的廣泛關注。通常將靜態接觸角大于150°和滾動角為0°-10°的表面定義為超疏水表面，在自清潔、防腐蝕、防污染等方面具有應用價值。受自然界“荷葉效應”的啟發，研究者們發現表面的超疏水性是由表面的化學成分和微觀結構共同決定的。基于此，提出等離子刻蝕法、化學沉積法、溶膠凝膠法、靜電紡絲法、模板法等構造超疏水表面的方法。

CN1760112A開了一種具有雙微觀結構的超疏水表面的制作方法，該方法包括以下步驟：(1)在純度不低于99.99％的鋁片上進行微加工，在鋁片上得到微米級陣列，微米級陣列中微柱的長、寬、高和微米級陣列中各微柱之間的間距為10-100μm；(2)在具有微米級陣列的鋁片表面，采用陽極氧化法制作出納米孔陣列，納米孔陣列中孔深、孔徑和陣列中各孔之間的間距為10-100nm；(3)以具有微米級陣列和納米孔陣列的鋁片作為模板，采用納米壓印方法將鋁片的雙微觀結構轉移到聚合物薄膜上，經過保溫，再降到聚合物的玻璃轉化溫度以下，降溫過程中保持壓力；(4)分離鋁片和聚合物薄膜，得到具有雙微觀結構的超疏水表面，該方法生產效率低，難以滿足大批量生產的要求，實用性較低。

CN101851069A公開了一種制備超疏水表面的方法，該方法包括以下步驟：(1)在平面或曲面的耐高溫基底上鋪展或固定一層金屬絲或耐高溫塑料絲制成的篩網，所述篩網的網孔為200-2500目；(2)在篩網上熱壓疏水性熱塑性聚合物或將篩網熱壓到疏水性熱塑性聚合物表面上，控制熱壓溫度使疏水性熱塑性聚合物表面達到粘流狀態；(3)在低于疏水性熱塑性聚合物粘流溫度下，將篩網從疏水性熱塑性聚合物表面上剝離，即得到聚合物超疏水表面。但是，該方法只能得到小尺寸的形狀簡單的超疏水表面，無法處理復雜的帶有不規則曲面的大尺寸部件(例如洗衣機外桶)。

洗衣機的洗衣桶包括洗滌桶和盛水桶，通常把洗滌桶成為內桶，盛水桶稱為外桶。洗衣機正常工作中水會存在于內桶和內外桶之間的間隙中。水中的雜質、水垢、污垢、衣物毛絮、洗滌劑泡沫等污染物會粘附在內外桶之間的間隙、塑料外桶表面，隨著時間的延長，污染物越來越多，且洗滌桶和盛水桶之間長期處于半封閉狀態，比較潮濕，容易滋生細菌和微生物。這些污染物和微生物在洗衣過程中隨著水流進入洗衣機的洗滌桶容易造成二次污染。

綜上，現有技術中對聚合物疏水處理需要使用昂貴原料、特殊的加工設備或者復雜的加工工藝，難以實現工業化生產，因此，本領域亟需提供一種簡單易行的聚合物制品疏水處理方法。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的聚合物疏水處理需要使用昂貴原料、特殊的加工設備或者復雜的加工工藝，難以實現工業化生產的問題，提供一種聚合物制品表面處理方法和疏水聚合物制品及其應用，該方法簡單易行，生產效率高，能夠實現工業化生產，并且對于聚合物制品的尺寸和形狀結構沒有限定。

本發明的發明人在研究中發現，將聚合物制品與有機溶劑接觸，在一定的處理溫度和時間下(例如，處理溫度為60-100℃，時間為5-15min)，能夠使聚合物制品表面形成一定尺寸的溝槽結構，并且聚合物制品表面能夠重新形成微晶層結構，可能正是由于聚合物制品表面的溝槽結構和微晶層結構的形成，使得聚合物制品具有疏水性，并且，在刻蝕時間為5-15min，聚合物制品可以達到超疏水狀態(靜態接觸角150°以上，滾動角小于等于5°)，另外，本發明中將聚合物制品溶于有機溶劑中，對聚合物制品的尺寸和形狀沒有具體限定，特別適用于尺寸較大，形狀結構較為復雜的聚合物制品。