[發(fā)明專利]一種聚乙烯尼龍共擠薄膜超疏水減摩表面的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111577111.5
• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114261083A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉強(qiáng);李強(qiáng);安鵬;沈陽;李毓亭;高雨菲
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)重慶研究院
• 主分類號: B29C59/02
• 分類號: B29C59/02;B29L7/00
• 代理公司: 吉林長春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

本發(fā)明涉及一種聚乙烯尼龍共擠薄膜超疏水減摩表面的制備方法，屬于超疏水減摩表面制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過微米尺度孔徑的不銹鋼網(wǎng)在高溫環(huán)境下對薄膜加壓，形成第一層塊狀微結(jié)構(gòu)，在隨后不銹鋼網(wǎng)剝離過程中通過不銹鋼網(wǎng)絲對薄膜拉伸作用形成第二層次微結(jié)構(gòu)，得到具有多層級微結(jié)構(gòu)表面的超疏水特性薄膜。發(fā)明的優(yōu)點是，該制備方法獲取的聚乙烯尼龍共擠薄膜具備超疏水、低粘附力和抗結(jié)冰、減摩擦的特性，具有成本低，操作簡單，環(huán)境友好無污染，易于大規(guī)模工業(yè)化量產(chǎn)的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超疏水減摩表面制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種熱壓印剝離實現(xiàn)聚乙烯尼龍共擠薄膜超疏水減摩表面的制備方法。

背景技術(shù)

超疏水材料是指水滴在材料表面靜態(tài)潤濕接觸角大于150°的材料；超疏水材料因其自清潔、抗結(jié)冰、以及減阻減摩等功能吸引了越來越多的關(guān)注；目前超疏水表面加工方法主要包括模板法、光刻法、等離子處理法、電化學(xué)沉積法、溶膠凝膠法、電化學(xué)刻蝕法、自組裝法、靜電紡絲法等，這些獲取超疏水表面的方法的技術(shù)路線可總結(jié)為在材料表面構(gòu)筑微結(jié)構(gòu)和采用低表面能化學(xué)物質(zhì)對材料表面進(jìn)行修飾；其中基于低表面能化學(xué)物質(zhì)對材料表面修飾獲取超疏水材料的方法多采用含氟聚合物，其價格昂貴，材料成本高，難以應(yīng)用于大規(guī)模制備超疏水材料的工業(yè)化大生產(chǎn)，此外該技術(shù)路線類還涉及有毒有害化學(xué)試劑的使用，對環(huán)境有一定危害性；基于材料表面構(gòu)筑微結(jié)構(gòu)技術(shù)路線獲取超疏水材料的方法大多制備程序繁瑣、反應(yīng)條件嚴(yán)苛、設(shè)備昂貴，在大規(guī)模制備超疏水材料上存在一定局限性；

中國專利CN 113071038 A公開了一種超疏水碳納米管薄膜的制備方法，該方法使用碳納米管材料沉積形成薄膜基體，并在碳納米管薄膜表面旋涂一層聚四氟乙烯；該方法中使用的碳納米管材料及沉積工藝使用的設(shè)備價格較為昂貴，不利于大規(guī)模生產(chǎn)；納米管薄膜表面需聚四氟乙烯進(jìn)行旋涂，丙酮及甲苯浴洗溶解聚苯乙烯基材，過程中使用了多種有毒有害化學(xué)試劑，且工藝較為復(fù)雜，程序較為繁瑣；

中國專利CN 110407482 B公開了一種在SiO₂玻璃表面制備超疏水涂層的方法，該方法在制備超疏水涂層過程中使用了濃硫酸、過氧化氫、氨水等多種有毒有害化學(xué)試劑，且該方法程序較為繁瑣，需多次重復(fù)相關(guān)工藝步驟；

中國專利CN 113373427 A公開了一種采用PECVD技術(shù)制備無機(jī)透明超疏水薄膜的方法，該方法使用較為昂貴的化學(xué)氣相沉積設(shè)備并需要多次交叉制備微納結(jié)構(gòu)，程序較為繁瑣；

聚乙烯尼龍共擠薄膜是目前市場上常見的一種用于包裝的高分子復(fù)合膜材料，它由聚乙烯和尼龍材料有機(jī)熔融后分層冷卻復(fù)合而成的一種薄膜，它可達(dá)到對氧氣、水分及二氧化碳等高阻隔的效果，耐油、耐潮濕、耐低溫冷凍，常用于真空包裝、無菌包裝、充氣包裝；

基于上述問題，開發(fā)一種低成本、快速、綠色環(huán)保和工藝簡單的方法賦予聚乙烯尼龍共擠薄膜超疏水特性在微型飛行器蒙皮及機(jī)翼減阻減摩、光伏玻璃板、顯示屏幕、擋風(fēng)玻璃以及建筑幕墻玻璃自清潔和防污等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種聚乙烯尼龍共擠薄膜超疏水減摩表面的制備方法，以解決現(xiàn)有高分子聚合物材料超疏水表面難以大規(guī)模工業(yè)化制備的問題。

本發(fā)明取采的技術(shù)方案是：包括下列步驟：

步驟一、將具有微米級別網(wǎng)孔的不銹鋼網(wǎng)及聚乙烯尼龍共擠薄膜裁剪至合適尺寸，進(jìn)行超聲沖洗和干燥，獲取表面潔凈的不銹鋼網(wǎng)和聚乙烯尼龍共擠薄膜；

步驟二、將聚乙烯尼龍共擠薄膜置于折疊后不銹鋼網(wǎng)中間，將其整體水平置于兩片氧化鋁陶瓷板中間；

步驟三、采用加壓裝置對氧化鋁陶瓷板施加豎直方向0.8～1.2MPa壓力，并在115℃～130℃環(huán)境下加熱3～4分鐘，不銹鋼網(wǎng)在氧化鋁陶瓷板壓力作用下浸入熔融狀態(tài)的聚乙烯尼龍共擠薄膜，不銹鋼網(wǎng)微米級別網(wǎng)孔將聚乙烯尼龍共擠薄膜表面熱壓形成第一層級塊狀微結(jié)構(gòu)；