CN107964114A - Pmma超疏水表面的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种PMMA超疏水表面的制备方法，包括步骤：(1)、采用阳极化反应获得表面具有多孔结构的氧化铝模板；(2)、将PMMA溶解在二氯甲烷溶液中，配制成18～22wt％的溶液；(3)、将溶液铺设于氧化铝模板具有多孔结构的表面上，于110～130℃进行加热4～7分钟；(4)、冷却，并用2～3mol/L的氢氧化钠溶液除去氧化铝模板，获得表面具有多孔结构的PMMA样品；(5)、将PMMA样品放入溶解有全氟三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，10～20分钟后进行干燥。本案在PMMA表面获得多孔结构，并进行修饰，不仅可以实现超疏水性能，还表现出了巨大的水粘附性差异，其表面接触角达到157.8°，滚动角为2°，在长时间放置后，仍能保持超疏水性能。

Description

PMMA超疏水表面的制备方法
技术领域
本发明涉及超疏水材料技术领域，特别是涉及一种PMMA超疏水表面的制备方法。
背景技术
材料表面的润湿性取决于材料的表面化学性质和微观结构；所谓超疏水表面是指与水的接触角大于150°的表面，滚动角小于10°；由于其在防水、防雾、防雪、防污染、抗粘连、抗氧化、防腐蚀和自清洁以及防止电流传导等方面具有广泛的应用前景，受到材料科学研究者的广泛关注。
铝为银白色金属，熔点为657℃，密度为2.70g/cm3；由于具有高的比强度和较好的延展性、且易成型加工等优异的物理、化学性能，金属铝在电子、电力、交通、航空、空间、化工、建材等许多工业领域及日常生活中有着广泛的应用，成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料；但是，铝的安全电位非常低(≤1.6V)，当铝和其它高电位的金属接触时，极易发生接触腐蚀；因此就铝作为非常重要的工程材料而言，如何提高铝表面的抗氧化和抗腐蚀性能是非常重要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PMMA超疏水表面的制备方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种PMMA超疏水表面的制备方法，包括步骤：
(1)、采用阳极化反应获得表面具有多孔结构的氧化铝模板；
(2)、将PMMA溶解在二氯甲烷溶液中，配制成18～22wt％的溶液；
(3)、将溶液铺设于氧化铝模板具有多孔结构的表面上，于110～130℃进行加热4～7分钟；
(4)、冷却，并用2～3mol/L的氢氧化钠溶液除去氧化铝模板，获得表面具有多孔结构的PMMA样品；
(5)、将PMMA样品放入溶解有全氟三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，10～20分钟后进行干燥。
优选的，在上述的PMMA超疏水表面的制备方法中，所述步骤(1)包括：
s1、将铝金属基底放置在无水乙醇和高氯酸的混合溶液中进行表面抛光；
s2、将抛光后的铝金属基底依次采用无水乙醇和去离子水清洗；
s3、以铝金属基底为阳极，铂电极作为阴极，在草酸溶液中进行阳极化反应，电压条件45～58V，反应温度10～20℃，反应时间6～8小时；
s4、去离子水清洗、干燥。
优选的，在上述的PMMA超疏水表面的制备方法中，所述步骤s1中，抛光条件满足：抛光电压：15～20V；温度2～7℃；抛光时间4～8分钟。
优选的，在上述的PMMA超疏水表面的制备方法中，所述步骤s1中，无水乙醇和高氯酸的体积比为3:1～4:1。
优选的，在上述的PMMA超疏水表面的制备方法中，所述步骤s3中，草酸溶液浓度0.34～0.4mol/L。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本案在PMMA表面获得多孔结构，并进行修饰，不仅可以实现超疏水性能，还表现出了巨大的水粘附性差异，其表面接触角达到157.8°，滚动角为2°，在长时间放置后，仍能保持超疏水性能。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
本实施例中，PMMA超疏水表面的制备方法，包括：
1、采用阳极化反应获得表面具有多孔结构的氧化铝模板；
s1、将铝金属基底放置在无水乙醇和高氯酸的混合溶液中进行表面抛光，抛光电压：20V；温度7℃；抛光时间5分钟，无水乙醇和高氯酸的体积比为3:1；
s2、将抛光后的铝金属基底依次采用无水乙醇和去离子水清洗；
s3、以铝金属基底为阳极，铂电极作为阴极，在草酸溶液中进行阳极化反应，草酸溶液浓度0.34mol/L，电压条件50V，反应温度15℃，反应时间8小时。
s4、去离子水清洗、干燥
2、将PMMA溶解在二氯甲烷溶液中，配制成22wt％的溶液；
3、将溶液铺设于氧化铝模板具有多孔结构的表面上，于110℃进行加热4分钟；
4、冷却，并用3mol/L的氢氧化钠溶液除去氧化铝模板，获得表面具有多孔结构的PMMA样品；
5、将PMMA样品放入溶解有全氟三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，20分钟后进行干燥。
本实施例在PMMA表面获得多孔结构，并进行修饰，不仅可以实现超疏水性能，还表现出了巨大的水粘附性差异，其表面接触角达到157.8°，滚动角为2°，在长时间放置后，仍能保持超疏水性能。
实施例2
本实施例中，PMMA超疏水表面的制备方法，包括：
1、采用阳极化反应获得表面具有多孔结构的氧化铝模板；
s1、将铝金属基底放置在无水乙醇和高氯酸的混合溶液中进行表面抛光，抛光电压：V；温度7℃；抛光时间6分钟，无水乙醇和高氯酸的体积比为4:1；
s2、将抛光后的铝金属基底依次采用无水乙醇和去离子水清洗；
s3、以铝金属基底为阳极，铂电极作为阴极，在草酸溶液中进行阳极化反应，草酸溶液浓度0.4mol/L，电压条件45V，反应温度20℃，反应时间6小时。
s4、去离子水清洗、干燥
2、将PMMA溶解在二氯甲烷溶液中，配制成22wt％的溶液；
3、将溶液铺设于氧化铝模板具有多孔结构的表面上，于130℃进行加热7分钟；
4、冷却，并用3mol/L的氢氧化钠溶液除去氧化铝模板，获得表面具有多孔结构的PMMA样品；
5、将PMMA样品放入溶解有全氟三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，10分钟后进行干燥。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (5)

1.一种PMMA超疏水表面的制备方法，其特征在于，包括步骤：
(1)、采用阳极化反应获得表面具有多孔结构的氧化铝模板；
(2)、将PMMA溶解在二氯甲烷溶液中，配制成18～22wt％的溶液；
(3)、将溶液铺设于氧化铝模板具有多孔结构的表面上，于110～130℃进行加热4～7分钟；
(4)、冷却，并用2～3mol/L的氢氧化钠溶液除去氧化铝模板，获得表面具有多孔结构的PMMA样品；
(5)、将PMMA样品放入溶解有全氟三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，10～20分钟后进行干燥。
2.根据权利要求1所述的PMMA超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：
s1、将铝金属基底放置在无水乙醇和高氯酸的混合溶液中进行表面抛光；
s2、将抛光后的铝金属基底依次采用无水乙醇和去离子水清洗；
s3、以铝金属基底为阳极，铂电极作为阴极，在草酸溶液中进行阳极化反应，电压条件45～58V，反应温度10～20℃，反应时间6～8小时；
s4、去离子水清洗、干燥。
3.根据权利要求2所述的PMMA超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，抛光条件满足：抛光电压：15～20V；温度2～7℃；抛光时间4～8分钟。
4.根据权利要求2所述的PMMA超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，无水乙醇和高氯酸的体积比为3:1～4:1。
5.根据权利要求2所述的PMMA超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，草酸溶液浓度0.34～0.4mol/L。
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