[發明專利]一種基于半聚合的離子液體灌注的超滑表面的制備方法

有效

• 申請號: 202010940862.8
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN111944091B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 郭志光;陳奕;黃金霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C08F226/06
• 分類號: C08F226/06;C08F222/14
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 曹向東

本發明涉及一種基于半聚合的離子液體灌注的超滑表面的制備方法，其特征在于：先對多孔陽極氧化鋁表面進行修飾；然后將離子液體預聚物均勻平鋪在修飾后的所述多孔陽極氧化鋁表面；其次，在?80 KPa條件下水平放置10 min，并以1000 rpm的轉速旋轉10 s，即得灌注了離子液體預聚物的多孔陽極氧化鋁；最后，所述灌注了離子液體預聚物的多孔陽極氧化鋁于真空條件下80℃保溫5 h，即可在孔壁形成一層的聚離子凝膠膜；所述多孔陽極氧化鋁表面多余未聚合的離子液體預聚物則用作超滑表面的潤滑層。本發明工藝簡單，原料易得，所得超滑表面穩定性強、性能好，適合大面積制備和應用。

技術領域

本發明涉及超滑材料的制備技術領域，尤其涉及一種基于半聚合的離子液體灌注的超滑表面的制備方法。

背景技術

受豬籠草在捕蟲過程中滑移區作用的啟發，許多研究人員將目光聚集到了潤滑液注入的多孔超滑表面的研究上。潤滑液注入的多孔超滑表面是一種具有多孔表面和低表面能液體的固-液復合界面系統。一般來說，要實現穩固的固-液復合界面，需要充分考慮表面的微觀結構、潤滑劑的特性以及固-液界面的相互作用。然而，目前大多數應用于超滑表面的多孔結構形狀大小不規則，孔隙內部連接，由于側壁無法密封而無法穩定鎖住潤滑劑，在受到外力的作用下會導致超滑表面的滑動性能失效。同時，超滑表面材料制備存在步驟繁雜、耐候性差、實用性低的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種簡單、方便、易于工業化生產的基于半聚合的離子液體灌注的超滑表面的制備方法。

為解決上述問題，本發明所述的一種基于半聚合的離子液體灌注的超滑表面的制備方法，其特征在于：先對多孔陽極氧化鋁(AAO)表面進行修飾；然后將離子液體預聚物均勻平鋪在修飾后的所述多孔陽極氧化鋁(AAO)表面；其次，在-80 KPa條件下水平放置10min，并以1000 rpm的轉速旋轉10 s，即得灌注了離子液體預聚物（IL）的多孔陽極氧化鋁(AAO)；最后，所述灌注了離子液體預聚物的多孔陽極氧化鋁(AAO)于真空條件下80℃保溫5h，即可在孔壁形成一層的聚離子凝膠膜（PIL）；所述多孔陽極氧化鋁表面多余未聚合的離子液體預聚物則用作超滑表面的潤滑層。

所述多孔陽極氧化鋁(AAO)表面修飾的方法是指將多孔陽極氧化鋁(AAO)經清洗除雜、干燥后，浸入體積分數為5%的三甲氧基硅基甲基丙烯酸丙酯溶液中24h；取出后在陰涼處靜置，即得。

所述離子液體預聚物（IL）是指將離子液體乙烯基己基咪唑三氟甲基磺酰亞胺([VHIM][NTf₂])、雙甲基丙烯酸乙二醇酯和偶氮二異丁腈100：2：1的質量比混合后，超聲20min混合均勻即得。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明以形狀大小規則、具有較高高寬比孔的多孔陽極氧化鋁（AAO）為基底，在AAO孔壁上包覆了有一定孔隙存在的聚離子凝膠膜。

2、本發明通過烯烴的聚合來實現聚離子凝膠膜與AAO孔壁的相互作用，并且剩余未聚合的離子液體通過與聚離子凝膠膜之間的分子間作用力和聚離子凝膠膜殘留的一定的毛細力被牢牢鎖住，可用作超滑表面的潤滑層，從而實現穩定地將潤滑油留在孔隙中的目的。

3、本發明制備流程簡單，反應原料簡單易得，穩定性強。

4、本發明采用聚合方法制備的超滑表面適合大面積制備和應用。

5、本發明聚離子凝膠膜包覆的AAO多孔表面增強了離子液體與多孔表面間的相互作用力，因而賦予超滑表面在惡劣環境下優異的穩定性。