CN104387606A - 一种在低密度聚乙烯薄膜上制备超疏水表面的新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在低密度聚乙烯薄膜上制备超疏水表面的新方法：首先在低密度聚乙烯薄膜上涂布一层1-10μm厚的热熔胶；然后点燃一根蜡烛，待蜡烛燃烧1-2分钟后，将涂布有热熔胶的低密度聚乙烯薄膜靠近蜡烛火焰并在火焰顶点下方0.1-2cm处以0.01-0.1m/s的速度水平通过蜡烛火焰，使燃烧产生的蜡烛灰沉积在涂布了热熔胶的低密度聚乙烯薄膜上；再将沉积了蜡烛灰的低密度聚乙烯薄膜在室温下冷却10-30分钟，便可在低密度聚乙烯薄膜上获得超疏水表面。与现有技术相比，本发明的在低密度聚乙烯薄膜上制备超疏水表面的新方法工艺简单可控、成本低廉、无需任何昂贵设备与材料，具有很好的产业化前景。
Description
技术领域
本发明属于超疏水表面制备技术领域，尤其涉及一种在低密度聚乙烯薄膜上制备超疏水表面的新方法。
背景技术
润湿性是薄膜表面的重要性质，近年来，受荷叶效应的启发，表面与水接触角大于150o的超疏水薄膜引起了广泛的关注。超疏水薄膜的典型特征是：水或以水为溶剂的液体在超疏水薄膜表面通常呈球形，与薄膜的接触面积非常小，液体在超疏水薄膜表面难以稳定存留，只要倾斜一个很小的角度或在微风或轻微外力的作用下，液体便会从超疏水薄膜表面快速滚落，滚落的同时带走薄膜表面的灰尘等污染物，从而起到自清洁的作用；将超疏水薄膜长期浸泡于水中不会有任何水滴渗透，且拿出来后其表面不会粘留任何水滴，具有极强的防水和阻水能力，另外，一些以水为介质的腐蚀、微量元素物质迁移等现象也可得到较大程度的抑制，这些独特的性质使得超疏水薄膜在工农业和日常生活中有着非常广阔的应用前景。
低密度聚乙烯薄膜由于具有无味、无毒、价格低廉等特点，在现代工业、农业和包装领域应用非常广泛。然而，普通的低密度聚乙烯薄膜与水的接触角通常小于108o，其表面不具备自清洁性，防污能力也欠佳。很显然，如果赋予低密度聚乙烯薄膜超疏水性，必将大大提高其自清洁性、防污性、防水性、以及抗腐蚀性等，从而使低密度聚乙烯薄膜的应用范围得到进一步的拓宽。因此，在低密度聚乙烯薄膜上制备超疏水表面受到广泛的关注，目前已经报道的在低密度聚乙烯薄膜上制备超疏水表面的方法主要有等离子刻蚀法、化学气相沉积法、微相分离法、模板法等，然而，这些方法仍存在要么成本高、要么工艺可控性和稳定性差、要么所需仪器设备昂贵等缺陷，因此，发明一种工艺简单可控、成本低廉而又易于产业化的新方法在低密度聚乙烯薄膜上制备超疏水表面是非常有必要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单可控、成本低廉而又易于产业化的新方法制备超疏水低密度聚乙烯薄膜。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种在低密度聚乙烯薄膜上制备超疏水表面的新方法，该制备方法包括如下步骤：首先在低密度聚乙烯薄膜上涂布一层1-10μm厚的热熔胶；然后点燃一根蜡烛，待蜡烛燃烧1-2分钟后，将涂布有热熔胶的低密度聚乙烯薄膜靠近蜡烛火焰并在火焰顶点下方0.1-2cm 处以0.01-0.1m/s的速度水平通过蜡烛火焰，使燃烧产生的蜡烛灰沉积在涂布了热熔胶的低密度聚乙烯薄膜上；再将沉积了蜡烛灰的低密度聚乙烯薄膜在室温下冷却10-30分钟，便可在低密度聚乙烯薄膜上获得超疏水表面。
上述制备步骤中所述热熔胶可以是目前市场上任何一种类型的热熔胶，但其熔点范围需在70-120℃之间。
采用本发明提供的方法在低密度聚乙烯薄膜上制备的超疏水表面与水的接触角范围在150o-160o之间，滚动角范围在1o-10o之间。
与现有技术相比，本发明的在低密度聚乙烯薄膜上制备超疏水表面的新方法工艺简单可控、成本低廉、无需任何昂贵设备与材料，具有很好的产业化前景，适合大规模工业化生产。
附图说明
图1. 本发明实施例1在低密度聚乙烯薄膜上制备的超疏水表面与水的接触角测试图；
图2. 本发明实施例2在低密度聚乙烯薄膜上制备的超疏水表面与水的接触角测试图；
图3. 本发明实施例3在低密度聚乙烯薄膜上制备的超疏水表面与水的接触角测试图；
图4. 本发明实施例4在低密度聚乙烯薄膜上制备的超疏水表面与水的接触角测试图；
图5. 本发明实施例5在低密度聚乙烯薄膜上制备的超疏水表面与水的接触角测试图。
具体实施方式：
下面结合本发明的具体实施例和附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
首先在低密度聚乙烯薄膜上涂布一层1μm厚的熔点为70℃的热熔胶；然后点燃一根蜡烛，待蜡烛燃烧1分钟后，将涂布有热熔胶的低密度聚乙烯薄膜靠近蜡烛火焰并在火焰顶点下方0.1cm 处以0.01m/s的速度水平通过蜡烛火焰，使燃烧产生的蜡烛灰沉积在涂布了热熔胶的低密度聚乙烯薄膜上；再将沉积了蜡烛灰的低密度聚乙烯薄膜在室温下冷却10分钟，便在低密度聚乙烯薄膜上获得超疏水表面，其与水的接触角为150o（如图1），滚动角为10o。
实施例2
首先在低密度聚乙烯薄膜上涂布一层10μm厚的熔点为120℃的热熔胶；然后点燃一根蜡烛，待蜡烛燃烧2分钟后，将涂布有热熔胶的低密度聚乙烯薄膜靠近蜡烛火焰并在火焰顶点下方2cm 处以0.1m/s的速度水平通过蜡烛火焰，使燃烧产生的蜡烛灰沉积在涂布了热熔胶的低密度聚乙烯薄膜上；再将沉积了蜡烛灰的低密度聚乙烯薄膜在室温下冷却30分钟，便在低密度聚乙烯薄膜上获得超疏水表面，其与水的接触角为160o（如图2），滚动角为1o。
实施例3
首先在低密度聚乙烯薄膜上涂布一层5μm厚的熔点为100℃的热熔胶；然后点燃一根蜡烛，待蜡烛燃烧1.5分钟后，将涂布有热熔胶的低密度聚乙烯薄膜靠近蜡烛火焰并在火焰顶点下方1cm 处以0.05m/s的速度水平通过蜡烛火焰，使燃烧产生的蜡烛灰沉积在涂布了热熔胶的低密度聚乙烯薄膜上；再将沉积了蜡烛灰的低密度聚乙烯薄膜在室温下冷却20分钟，便在低密度聚乙烯薄膜上获得超疏水表面，其与水的接触角为158o（如图3），滚动角为3o。
实施例4
首先在低密度聚乙烯薄膜上涂布一层3μm厚的熔点为90℃的热熔胶；然后点燃一根蜡烛，待蜡烛燃烧1.8分钟后，将涂布有热熔胶的低密度聚乙烯薄膜靠近蜡烛火焰并在火焰顶点下方1.5cm 处以0.08m/s的速度水平通过蜡烛火焰，使燃烧产生的蜡烛灰沉积在涂布了热熔胶的低密度聚乙烯薄膜上；再将沉积了蜡烛灰的低密度聚乙烯薄膜在室温下冷却15分钟，便在低密度聚乙烯薄膜上获得超疏水表面，其与水的接触角为153o（如图4），滚动角为8o。
实施例5
首先在低密度聚乙烯薄膜上涂布一层8μm厚的熔点为80℃的热熔胶；然后点燃一根蜡烛，待蜡烛燃烧1.3分钟后，将涂布有热熔胶的低密度聚乙烯薄膜靠近蜡烛火焰并在火焰顶点下方1cm 处以0.03m/s的速度水平通过蜡烛火焰，使燃烧产生的蜡烛灰沉积在涂布了热熔胶的低密度聚乙烯薄膜上；再将沉积了蜡烛灰的低密度聚乙烯薄膜在室温下冷却25分钟，便在低密度聚乙烯薄膜上获得超疏水表面，其与水的接触角为158o（如图5），滚动角为2o。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (2)
1.一种在低密度聚乙烯薄膜上制备超疏水表面的新方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：首先在低密度聚乙烯薄膜上涂布一层1-10μm厚的热熔胶；然后点燃一根蜡烛，待蜡烛燃烧1-2分钟后，将涂布有热熔胶的低密度聚乙烯薄膜靠近蜡烛火焰并在火焰顶点下方0.1-2cm 处以0.01-0.1m/s的速度水平通过蜡烛火焰，使燃烧产生的蜡烛灰沉积在涂布了热熔胶的低密度聚乙烯薄膜上；再将沉积了蜡烛灰的低密度聚乙烯薄膜在室温下冷却10-30分钟，便可在低密度聚乙烯薄膜上获得超疏水表面，其与水的接触角范围在150o-160o之间，滚动角范围在1o-10o之间。
2.如权利要求1所述的一种在低密度聚乙烯薄膜上制备超疏水表面的新方法，其特征在于，所述热熔胶的熔点范围在70-120℃之间。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |