專(zhuān)利名稱(chēng)：仿生防粘疏水疏油貼膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬聚四氟乙烯產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種仿生防粘疏水、疏油貼膜。
背景技術(shù)：
日常生活中，因汽車(chē)雨刮橡膠條壽命短需要經(jīng)常更換；雨雪天氣車(chē)輪甩泥導(dǎo)致前后翼子板和車(chē)門(mén)下部易臟；電子產(chǎn)品不慎掉入水中；廚房用具粘滿(mǎn)油污不易清理等等一系列問(wèn)題困擾著我們。究其原因，是水滴和油滴與器件表面接觸角較小，器件不能很好的疏水、疏油所致。聚四氟乙烯的分子結(jié)構(gòu)式為(_CF2-CF2_)n，是一種高度對(duì)稱(chēng)的非極性線性高分子 材料，其表面自由能極低，表面高度憎水，目前，聚四氟乙烯薄膜的制備工藝已相對(duì)成熟，但光滑表面聚四氟乙烯薄膜與水的接觸角很難達(dá)到150°，從而實(shí)現(xiàn)薄膜的超疏水性。在仿生非光滑表面研究這一領(lǐng)域，專(zhuān)利號(hào)01226143. 2指出按仿生學(xué)原理在部件表面規(guī)律地分布具有一定幾何形狀的結(jié)構(gòu)單元體。但其特征尺寸較大，且為一級(jí)非光滑結(jié)構(gòu)，在實(shí)際工程應(yīng)用只能起到減粘的效果，但防粘效果不明顯。而當(dāng)尺寸縮小到納米后雖然能達(dá)到非常完美的防粘效果，同時(shí)納米材料給人類(lèi)帶來(lái)很多好處，但其也帶來(lái)了許多安全隱患。納米材料不易降解，穿透性強(qiáng)，納米材料對(duì)環(huán)境和人體健康都存在一定的威脅。針對(duì)這些問(wèn)題，本發(fā)明應(yīng)用低表面能材料，仿照荷葉特殊的表面二級(jí)復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)建具有一定特征尺寸的環(huán)境友好型貼膜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在材料本身低表面自由能的基礎(chǔ)上，構(gòu)建二級(jí)粗糙表面結(jié)構(gòu)，將其粘貼于需要防水、防油工件表面，應(yīng)用貼膜防粘疏水、疏油的性能，保持易污表面清潔、玻璃表面干爽，提高電子產(chǎn)品使用壽命。本發(fā)明由薄膜層I和膠粘劑涂層2組成，其中薄膜層I表面具有第一級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)和第二級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)，凸包型結(jié)構(gòu)由凸包結(jié)構(gòu)單元組成，凸包結(jié)構(gòu)單元底部為圓形、正三角形、正四邊形或正六邊形；凸包為碗型、圓柱型、圓錐型、三棱柱型、四棱柱型或六棱柱型；薄膜層厚度Cl1為O. 1-0. 3mm，膠粘劑涂層厚度d2為O. 01-0. 03mm。所述第一級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)和第二級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)面積占有率表示各級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)底部外接圓的面積之和與基體表面積之比，由下列公式確定
權(quán)利要求
1.一種仿生防粘疏水疏油貼膜，其特征在于由薄膜層I和膠粘劑涂層2組成，其中薄膜層I表面具有第一級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)和第二級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)，凸包型結(jié)構(gòu)由凸包結(jié)構(gòu)單元組成，凸包結(jié)構(gòu)單元底部為圓形、正三角形、正四邊形或正六邊形；凸包為碗型、圓柱型、圓錐型、三棱柱型、四棱柱型或六棱柱型；薄膜層厚度Cl1為O. 1-0. 3mm,膠粘劑涂層厚度d2為O.01-0. 03mm。
2.按權(quán)利要求1所述的仿生防粘疏水疏油貼膜，其特征在于所述第一級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)和第二級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)面積占有率表示各級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)底部外接圓的面積之和與基體表面積之比，由下列公式確定
3.按權(quán)利要求1所述的仿生防粘疏水疏油貼膜，其特征在于所述第一級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)的凸包高度H和凸包底外接圓半徑R為lO-lOOum，凸包高度H為5_100um，且H彡R ;第二級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)的凸包底外接圓半徑r為Ι-lOum，凸包高度h為O. 5-10um,且h彡r。
4.按權(quán)利要求1所述的仿生防粘疏水疏油貼膜，其特征在于所述第一級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)面積占有率P1 ^ 10%，第二級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)面積占有率P2 >30%。
5.按權(quán)利要求1所述的仿生防粘疏水疏油貼膜，其特征在于所述具有第一級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)和第二級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)的薄膜層表面由添加6%含氟表面活化劑(FS)的聚四氟乙烯樹(shù)脂經(jīng)模具熱壓而成。
6.按權(quán)利要求5所述的仿生防粘疏水疏油貼膜，其特征在于所述模具具有由皮秒激光加工機(jī)或飛秒激光加工機(jī)加工而成的與第一級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)和第二級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的非光滑表面。
全文摘要
仿生防粘疏水疏油貼膜屬聚四氟乙烯產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明的薄膜層表面具有第一級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)和第二級(jí)凸包型結(jié)構(gòu)，凸包型結(jié)構(gòu)由凸包結(jié)構(gòu)單元組成，凸包結(jié)構(gòu)單元底部為圓形、正三角形、正四邊形或正六邊形；凸包為碗型、圓柱型、圓錐型、三棱柱型、四棱柱型或六棱柱型；本發(fā)明可以任意彎曲折疊，在不規(guī)則表面使用使得原來(lái)親水、親油表面轉(zhuǎn)變成超疏水、疏油表面，可廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、廚房用具、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C09J7/02GK103013374SQ201210584148
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者陳鑫, 高長(zhǎng)鳳, 謝晨, 張武, 王懷玉 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)