一種脹壓成型超疏油表面織構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種表面工程領(lǐng)域，尤其涉及一種脹壓成型超疏油表面織構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]潤濕性是存在自然界中的普遍現(xiàn)象，如雨水落在荷葉表面后形成球狀液滴而滾落的現(xiàn)象以及荷葉“出淤泥而不染”的自清潔效應(yīng)，即為超疏水現(xiàn)象。此外許多動植物如水黽的腳、蝴蝶的翅膀、水稻葉等，也具有超疏水性能。研究表明，所有這些表面所具有超疏水特性是由于微納米粗糙結(jié)構(gòu)和低表面能物質(zhì)共同作用而形成的。
[0003]潤濕性同時也是材料科學(xué)和表面工程領(lǐng)域的重要方面，在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有許多重要應(yīng)用。所謂超疏水是指水滴在固體表面的靜態(tài)接觸角超過150°，同理，超疏油即油滴在固體表面的靜態(tài)接觸角超過150°。然而，油滴的表面張力遠小于水滴的表面張力，因此，制備具有超疏油特性的固體表面，其難度較之超疏水表面更大，更難實現(xiàn)。相關(guān)研究表明，要制備空氣中超疏油表面除了需要低表面能分子的修飾外，還要在其帶微納米粗糙結(jié)構(gòu)表面上引進凹入表面曲率，使得微納米粗糙結(jié)構(gòu)呈內(nèi)凹或懸臂。
[0004]目前，大量的文獻已經(jīng)報道了人工仿生超疏水表面，這些材料在表面自清潔，防冰，防霧，防污染，金屬防腐蝕，流體減阻中有廣泛的應(yīng)用。關(guān)于疏油表面的報道相對較少，但超疏油表面在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中比如防油性涂料，海水防污處理，石油管道防油爬行，油水分離中都有巨大的應(yīng)用空間。金屬材料在工程中大量應(yīng)用，使用面極其廣泛，然而金屬的抗污染防腐蝕性能較差，因此在金屬上制備具有超疏油特性表面具有重大意義。
[0005]所謂表面織構(gòu)（Surface texture)是指物體表面具有一定尺寸和排列的凹坑、凹痕或凸包等圖案的陣列。具有微納米尺度微觀織構(gòu)的表面在表面能、光學(xué)特性、仿生特性、機械特性、流體動力學(xué)特性及摩擦磨損性能等方面與光滑表面表現(xiàn)出截然不同的特點，這為眾多學(xué)科研究注入了新的活力，并且在許多工程領(lǐng)域展示出巨大的應(yīng)用潛力。
[0006]疏油表面的制備方法通常遵循自下而上或自上而下的方法?，F(xiàn)有制備超疏油表面的工藝方法主要有以下幾種：（1)無/有模板濕法刻蝕（2)飛秒激光刻蝕法（3)靜電紡絲法
(4)電沉積法（5)溶膠-凝膠法等。獲得的超疏水表面或者形貌可控性差，刻蝕工藝復(fù)雜，使用材料僅限于硅材料；或者工藝效率低，不適合大規(guī)模制造，且設(shè)備極其昂貴；或者成型難度大，表面機械力學(xué)性能較差，不具備良好的耐磨性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種形貌可控并易于成型且超疏油接觸角可控的脹壓成型超疏油表面織構(gòu)。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種脹壓成型超疏油表面織構(gòu)，其包括基底、與基底連接成一體的聚合物陣列柱，所述陣列柱的頂部溶脹受壓形成向周邊擴大的懸飄體。
[0009]作為本實用新型脹壓成型超疏油表面織構(gòu)的技術(shù)方案的一種改進，所述陣列柱包括多個柱單體，所述柱單體為圓柱或棱柱。
[0010]作為本實用新型脹壓成型超疏油表面織構(gòu)的技術(shù)方案的一種改進，所述懸飄體之間的間距小于油脂可滲間隙。
[〇〇11]作為本實用新型脹壓成型超疏油表面織構(gòu)的技術(shù)方案的一種改進，所述陣列柱的柱單體與懸飄體組成蘑菇型或釘帽狀。
[0012]作為本實用新型脹壓成型超疏油表面織構(gòu)的技術(shù)方案的一種改進，所述陣列柱的相鄰行的柱單體錯位設(shè)置構(gòu)成多個等腰三角形區(qū)間。
[0013]本實用新型的有益效果在于：通過在基底表面一體成型聚合物陣列柱，對陣列柱的柱單體頂部進行醇類溶液浸泡使其溶脹，而后將其壓迫變形形成大頭狀的向周圍擴大的懸飄體，懸飄體下方的柱單體之間具有儲存空氣的間隙，起到承托液體的作用，保持油表面的張力，使得構(gòu)件表面具有較好的超疏油特性。聚合物陣列柱成型可以精確定位定型，通過對微柱單體頂端部局部高度進行醇溶液浸泡溶脹，可以精確定型，使得聚合物陣列柱形貌可控并易于成型且超疏油接觸角可控。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型一種脹壓成型超疏油表面織構(gòu)第一實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實用新型一種脹壓成型超疏油表面織構(gòu)第二實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本實用新型一種脹壓成型超疏油表面織構(gòu)縱截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖來進一步說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0018]如圖1、圖3所示，本實用新型一種脹壓成型超疏油表面織構(gòu)，其包括基底1、與基底1連接成一體的聚合物陣列柱11，所述陣列柱11的頂部溶脹受壓形成向周邊擴大的懸飄體4。通過在基底1表面一體成型聚合物陣列柱，對陣列柱11的柱單體頂部進行醇類溶液浸泡使其溶脹，而后將其壓迫變形形成大頭狀的向周圍擴大的懸飄體4,懸飄體4下方的柱單體之間具有儲存空氣的間隙，起到承托液體的作用，保持油表面的張力，使得構(gòu)件表面具有較好的超疏油特性。
[0019]更佳地，所述陣列柱11包括多個柱單體，所述柱單體為圓柱或棱柱，都可以形成大頭狀柱體構(gòu)件，從而在柱單體的柱腳之間構(gòu)成儲存空氣的間隙，對液面起到承托作用。
[0020]更佳地，所述懸飄體4之間的間距小于油脂可滲間隙，從而起到疏油性作用，防止油脂物質(zhì)粘附于或滲入構(gòu)件表面。
[0021]更佳地，所述陣列柱11的柱單體與懸飄體組成蘑菇型或釘帽狀，從而形成懸飄檐，使柱單體的根部之間具有儲存空氣的間隙空間，構(gòu)成超疏油織構(gòu)。
[0022]更佳地，參考圖3所示，所述陣列柱11的相鄰行的柱單體錯位設(shè)置構(gòu)成多個等腰三角形甚至等邊三角形區(qū)間，使得柱單體之間的間隙更加小，三個柱單體之間即可構(gòu)成一個儲存空氣的區(qū)間，該區(qū)間的內(nèi)接圓半徑相對更小，更易于產(chǎn)生超疏油特性。
[0023]以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種脹壓成型超疏油表面織構(gòu)，其特征在于:包括基底、與基底連接成一體的聚合物陣列柱，所述陣列柱的頂部溶脹受壓形成向周邊擴大的懸飄體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脹壓成型超疏油表面織構(gòu)，其特征在于:所述陣列柱包括多個柱單體，所述柱單體為圓柱或棱柱。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脹壓成型超疏油表面織構(gòu)，其特征在于:所述懸飄體之間的間距小于油脂可滲間隙。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脹壓成型超疏油表面織構(gòu)，其特征在于:所述陣列柱的柱單體與懸飄體組成蘑菇型或釘帽狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脹壓成型超疏油表面織構(gòu)，其特征在于:所述陣列柱的相鄰行的柱單體錯位設(shè)置構(gòu)成多個等腰三角形區(qū)間。
【專利摘要】本實用新型公開了一種脹壓成型超疏油表面織構(gòu)，其包括基底、與基底連接成一體的聚合物陣列柱，所述陣列柱的頂部溶脹受壓形成向周邊擴大的懸飄體。通過在基底表面一體成型聚合物陣列柱，對陣列柱的柱單體頂部進行醇類溶液浸泡使其溶脹，而后將其壓迫變形形成大頭狀的向周圍擴大的懸飄體，懸飄體下方的柱單體之間具有儲存空氣的間隙，起到承托液體的作用，保持油表面的張力，使得構(gòu)件表面具有較好的超疏油特性。
【IPC分類】C08J7/02, C09D5/16
【公開號】CN205061945
【申請?zhí)枴緾N201520846458
【發(fā)明人】張瑞麟, 郭鐘寧, 江樹鎮(zhèn), 鄧宇, 文青梅
【申請人】廣東工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月29日