CN109821718A - 一种耐磨损超疏液材料及其制备方法 - Google Patents
一种耐磨损超疏液材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高耐磨超疏液材料及其制备方法。所述耐磨超疏液材料是包括多孔骨架材料、低表面能物质和交联剂。首先对多孔骨架材料进行粗糙化处理,然后,将低表面能物质、交联剂和粗糙化多孔骨架材料在涡旋、超声作用下完全填充复合,最后干燥得到耐磨损超疏液材料。本发明制备的超疏液材料具有很强的耐磨损和抗拉伸性,并且操作简单、高效、成本较低和具有广泛的适用性,有望大规模应用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于超疏液材料技术领域,特别涉及一种耐磨损超疏液材料及其制备方法,更具体的说,涉及一种表面机械磨损影响可以忽略的超疏液材料及其制备方法。
背景技术
超疏液材料在许多领域(如防污、防冰雪表面和微流体体系)拥有广阔的应用前景,正日益成为工程技术人员和科学家关注的焦点。超疏液表面是指与液体的接触角大于150°、滚动角小于10°的表面,水或油等液体滴到其倾斜表面时可以自动地与尘埃或污染物一起滚落下来。目前,尽管有许多人造超疏液表面已经被制备出来,但只有很少一部分能满足实际的应用要求,一个重要的原因是大部分超疏液表面的机械稳定性较差,如表面受到外部压力冲击或磨损,其自清洁性能立刻部分或全部丧失,而且不能恢复。
面对这些挑战,近几年来,关于制备具有良好耐磨性的超疏液表面主要有三种方法。第一种,利用涂层与基底的粘附作用或共价键作用来提高表面的稳定性(Nat.Mater.,2018,17,355)。第二种,利用涂层分子的自修复性使得超疏液表面被破坏后进行自我修复(ACS Appl.Mater.Inter.,2017,9,11212)。然而,这两种方法中,第一种方法存在粘附性能有限的缺点,第二种方法在较大外力磨损时涂层容易被完全磨掉而失效。第三种方法是借助耐磨性模板(如织物、多孔材料)来提高超疏液表面的稳定性。目前报道主要有两种方式:(1)构造微纳米粗糙多孔结构,用低表面物质对其改性(专利CN107497302);(2)采用以环氧树脂、固化剂和疏水性硅溶胶形成的环氧树脂混合液浸渍多孔材料,在硅溶胶的作用下,分散成球形的微凝胶体并且在多孔材料骨架上进行原位粘附、生长,最终固化形成环氧树脂微球颗粒,这种颗粒兼具粗糙化和疏水性的作用,与骨架形成牢固的化学粘附作用后直接获得超疏水特性(专利CN108659257A)。然而,第三种方法虽然采用多孔骨架材料,并通过低表面能的材料对骨架内表面进行修饰使得获得超疏水的同时,耐磨性有明显地提高,但是它们都非完全填充多孔骨架,仅仅使疏水性物质附着在骨架上,多孔骨架仍然有大量的较大孔隙,当骨架表层微纳米粗糙结构因应力集中而损坏,或者内表面疏水物质受到机械力脱落后,液体将很容易粘附在磨损处从而超疏液表面失效。此外,多孔结构的超疏水材料也限制了其应用领域。
发明内容
本发明针对目前耐磨损超疏液材料存在的上述问题,提出一种耐磨损超疏液材料及其制备方法。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种耐磨损超疏液材料,包括:
多孔材料骨架,所述多孔材料骨架的孔隙内表面具有经过粗糙化加工而形成的微和/或纳结构,以及
填充于多孔材料骨架的孔隙中的低表面能材料,其特征在于,所述低表面能材料填充满所述骨架孔隙,且所述低表面能材料具有低于30mJ/m2的表面能。
进一步的,所述多孔材料骨架为多孔的金属材料,例如可以是泡沫铜,泡沫铁,泡沫铝,泡沫镍,泡沫钛,泡沫合金或者多孔金属玻璃的一种,所述多孔骨架材料是具有相互连接的3D网状或蜂窝结构,其孔径范围为10nm~1mm。
进一步的,所述粗糙化加工为化学腐蚀。
进一步的,所述化学腐蚀为电化学腐蚀。
进一步的,所述骨架材料为多孔陶瓷材料或者多孔塑料材料。
进一步的,所述多孔陶瓷材料通过碱腐蚀进行粗糙化加工,所述多孔塑料材料通过化学镀进行粗糙化加工。
进一步的,粗糙化加工后的多孔骨架表面形成乳突状的纳米粗糙结构、微米粗糙结构或微纳米粗糙结构中的一种,乳突状结构尺寸为5nm~100μm。
进一步的,所述低表面能材料为交联固化的疏水性或疏油性物质,包括疏水性有机物、疏水性无机物、疏水性有机/无机复合物、疏油性有机物、疏油性无机物、疏油性有机/无机复合物中的一种或多种以任意比例的混合物。具体的,例如:疏水化聚偏氟乙烯、疏水化二氧化硅、疏水化聚四氟乙烯/二氧化硅复合物、疏油化氟化聚合物、疏油化二氧化钛、疏油化聚偏氟乙烯/二氧化钛)。其低表面能物质粒径为1nm~100μm,
进一步的,所述交联固化使用的交联固化剂为环氧树脂、二乙烯基苯、二异氰酸酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、树脂硫化剂等烯类单体或多异氰酸酯或多元胺类中至少一种。
一种耐磨损超疏液材料的制备方法,包括:
a、选择合适的多孔材料作为骨架,清洗该多孔材料骨架;
b、粗糙化加工所述多孔材料骨架,使其孔隙表面产生乳突结构;
c、制备低表面能材料,混合交联固化材料与疏水或疏油材料得到超疏液复合液;
d、将复合液填充到步骤b得到的多孔材料骨架孔隙中,并排除其中气体,得到坯料;
e、干燥交联固化步骤d得到的坯料。
进一步的,步骤a的所述多孔材料骨架为多孔的金属材料,例如可以是泡沫铜,泡沫铁,泡沫铝,泡沫镍,泡沫钛,泡沫合金或者多孔金属玻璃的一种,所述多孔骨架材料是具有相互连接的3D网状或蜂窝结构,其孔径范围为10nm~1mm。
进一步的,所述粗糙化加工为化学腐蚀。
进一步的,所述化学腐蚀为电化学腐蚀。
进一步的,所述骨架材料为多孔陶瓷材料或者多孔塑料材料。
进一步的,所述多孔陶瓷材料通过碱腐蚀粗糙化加工,所述多孔塑料材料通过化学镀粗糙化加工。
进一步的,粗糙化加工后的多孔骨架表面由乳突状的纳米粗糙结构、微米粗糙结构或微纳米粗糙结构中的一种,乳突状结构尺寸为5nm~100μm。
进一步的,所述低表面能材料为交联固化的疏水性或疏油性物质,包括疏水性有机物、疏水性无机物、疏水性有机/无机复合物、疏油性有机物、疏油性无机物、疏油性有机/无机复合物中的一种或多种以任意比例的混合物。具体的,例如:疏水化聚偏氟乙烯、疏水化二氧化硅、疏水化聚四氟乙烯/二氧化硅复合物、疏油化氟化聚合物、疏油化二氧化钛、疏油化聚偏氟乙烯/二氧化钛)。其低表面能物质尺寸为1nm~100μm,
进一步的,所述交联固化使用的交联固化剂为环氧树脂、二乙烯基苯、二异氰酸酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、树脂硫化剂等烯类单体或多异氰酸酯或多元胺类中至少一种。
本发明的材料采用高机械耐磨强度和易弯曲,且具有蜂窝结构的粗糙化泡沫材料为骨架,进而通过填充复合技术将超双疏复合纳米粒子均匀填充到上述骨架中,制备得到优异耐磨损性能的超疏液材料。通过将低表面能的材料充满粗糙化多孔材料的孔隙形成超疏水表面,克服了现有的表面结构化加工形成的超疏水层不耐磨损的问题,同时也克服了现有多孔结构超疏水表面因为应力集中或孔隙表面结构脱落导致的机械损耗失效问题,得到了耐磨损性能优异的超疏液材料。
本发明通过选择不同的多孔材料和低表面能填充材料,例如选择泡沫铜和固化后呈柔性的低表面能材料,还可以得到柔性的超疏液材料,拓宽了该材料的用途。
本发明的优点与有益效果:
(1)采用机械强度高、结合力强的粗糙化多孔骨架为基体,确保优异的耐磨损性能;(2)由于填充物质中包含低表面能物质和交联剂,确保复合物与泡沫骨架的高结合力和超疏液性;(3)制备的耐磨损超疏液材料在多次磨损循环后,也具有超双疏性、自清洁和抗污性,水和食用油等液相的接触都大于150°,滚动角小于10°;(4)本发明方法操作简单,重复性好,相对于市场上的产品,机械强度大,使用寿命长,有望大规模工业化应用。
附图说明
图1:实施例1所得泡沫铜粗糙化的扫描电镜图。
图2:实施例1所得超疏液材料的扫描电镜图。
图3:实施例1所得超疏液材料的结构模型图。
图4:实施例1所得超疏液材料的疏水和疏油性的光学照片图。
图5:实施例1所得超疏液材料磨损后的扫描电镜图。
图6:线性磨损试验示意图。
图1是泡沫铜粗糙化后的扫描电镜图,从图可以看出,泡沫铜的多孔骨架表面由乳突状的微纳米结构组成,这种结构可以使低表面分子和泡沫铜骨架之间互相渗透,提高低表面能分子在基材上的附着力。
图2是本实施例制备的耐磨损超疏液材料的扫描电镜图,从图可以看出,纳米复合物填充泡沫铜后形成耐磨型的复合增强材料,纳米复合物完全填充进入粗糙多孔铜骨架里,它们之间相互交联成膜,纳米粒子、有机交联物质和泡沫骨架共同形成了微纳米多级粗糙结构,提供了超疏液所需的结构基础。
图3是构造的超疏液复合材料结构模型。所制备的超疏液材料是由低表面能物质与3D网状结构相互连接复合而成的宏观材料。
图4为水、菜籽油、橄榄油和十六烷滴加到本实施例制备的耐磨损超疏液材料的光学照片,从图可以看出,接触角均在154°以上,且当表面稍微的倾斜时,液滴便会立即从表面滚落,说明该材料具有优异的疏水和疏油效果。
图5为超疏液材料经线性磨损5000cm后的扫描电镜图,从图可以看出,超疏液材料磨损后主体结构未发生变化,涂层分子仍然完全填充在多孔骨架孔隙中。
图6为线性磨损试验示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面将对本发明实施例总的技术方案进一步阐明。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。
下面举例说明本发明的耐磨损超疏液材料的制备方法:
(1)泡沫铜的粗糙化
首先,将泡沫铜依次用无水乙醇和稀盐酸中清洗,再用去离子水冲洗,烘干备用;然后,在室温下将样品浸泡在NaOH溶液中作阳极,以钛基二氧化依为阴极,电化学反应后,取出吹干得到粗糙化的泡沫铜。
(2)氟化环氧树脂的制备
取一定质量比的二亚乙基三胺和七氟丁酸,加入一定体积的丙酮溶液中,然后搅拌反应形成透明的混合溶液。将一定质量的环氧树脂加入上述混合溶液,磁力搅拌,得到黑色均匀的氟化环氧树脂溶液。
(3)疏液复合液的制备
取一定质量比的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷和无机纳米粒子,加入一定体积的乙醇溶液中,磁力搅拌,制得类似油漆的疏水性涂层液。然后,将步骤(1)制备的氟化环氧树脂、硅烷偶联剂、分散剂加入疏水性涂层液中,磁力搅拌得到疏液复合液。
(4)超疏液材料的制备
将步骤(1)制备的粗糙化泡沫铜浸入步骤(2)制备的疏液复合液中,然后将其分别涡旋、超声后晾干,烘箱中干燥直到涂层充分交联固化。然后,把固化后的材料放入超声中震荡以除去材料表面多余的残留物,制得超疏液材料。
其中,所述步骤(1)的泡沫铜孔径介于为100~500μm,其厚度在0.2~1.0mm。步骤(3)的纳米粒子为二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、碳酸钙、氧化铝或其它无机纳米粒子中的一种或多种。所述纳米粒子的粒径为20~500nm。所述步骤(3)的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。
实施例1
(1)泡沫铜的粗糙化:首先,将泡沫铜依次用无水乙醇和浓度2mol/L的稀盐酸清洗10min,再用去离子水反复冲洗,烘干备用;然后,在室温下将样品浸泡在浓度为1mol/LNaOH溶液中作阳极,以钛基二氧化依为阴极,电流密度0.1A/cm2,反应10mim后,取出用冷风吹干得到粗糙化的泡沫铜。
(2)氟化环氧树脂的制备:取2g二亚乙基三胺和8g七氟丁酸,加入80mL丙酮溶液中,然后在100℃的环境下低速搅拌反应10min形成透明的混合溶液。最后,将一定质量的环氧树脂加入上述混合溶液,在60℃下磁力搅拌70min后,得到黑色均匀的氟化环氧树脂溶液。
(3)疏液复合液的制备:取1.2g 1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷和4g二氧化硅纳米粒子(20nm),加入40mL乙醇溶液中,在40℃、pH=5条件下磁力搅拌2h后,制得疏水性二氧化硅纳米粒子。然后,将步骤(2)制备的0.9g氟化环氧树脂、0.46gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.01g分散剂(Disperbyk-2012)加入疏水性二氧化硅纳米粒子涂层液中,在45℃下磁力搅拌1.5h,得到超双疏复合液。
(4)超疏液材料的制备:将步骤(1)制备的粗糙化泡沫铜浸入步骤(3)制备的疏液复合液中,然后将其分别涡旋10min、超声15min后在室温下晾干,最后将其放入120℃的烘箱中干燥直到涂层充分交联固化。然后,把固化后的材料放入超声中震荡以除去材料表面多余的残留物,制得耐磨损超疏液材料。
实施例2
(1)泡沫铁的粗糙化:将泡沫铁浸泡在四合一磷化液中(40min)后取出,晾干即可(不可水洗),得到深灰色粗糙化的磷化膜。
(2)氟化环氧树脂的制备:取2g二亚乙基三胺和8g七氟丁酸,加入80mL丙酮溶液中,然后在80℃的环境下低速搅拌反应20min形成透明的混合溶液。最后,将一定质量的环氧树脂加入上述混合溶液,在50℃下磁力搅拌70min后,得到黑色均匀的氟化环氧树脂溶液。
(3)疏液复合液的制备:取1.2g 1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷和4g二氧化钛纳米粒子(40nm),加入40mL乙醇溶液中,在40℃、pH=5条件下磁力搅拌2h后,制得疏水性二氧化钛纳米粒子。然后,将步骤(2)制备的0.9g氟化环氧树脂、0.46gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.01g分散剂(Disperbyk-2012)加入疏水性二氧化钛纳米粒子涂层液中,在45℃下磁力搅拌1.5h,得到超双疏复合液。
(4)超疏液材料的制备:将步骤(1)制备的粗糙化泡沫铁浸入步骤(3)制备的疏液复合液中,然后将其分别涡旋10min、超声15min后在室温下晾干,最后将其放入120℃的烘箱中干燥直到涂层充分交联固化。然后,把固化后的材料放入超声中震荡以除去材料表面多余的残留物,制得耐磨损超疏液材料。
实施例3
(1)泡沫镍的粗糙化:将泡沫镍浸泡在2mol/L的盐酸溶液中超声清洗10mim,再用去离子水反复冲洗,烘干备用。然后,将泡沫镍浸入2mol/L CuCl2溶液中反应1h,随后向其加入硫粉,在80℃下反应3h后,取出烘干得到粗糙化的泡沫镍。
(2)氟化环氧树脂的制备:取2g二亚乙基三胺和8g七氟丁酸,加入80mL丙酮溶液中,然后在70℃的环境下低速搅拌反应10min形成透明的混合溶液。最后,将一定质量的环氧树脂加入上述混合溶液,在45℃下磁力搅拌70min后,得到黑色均匀的氟化环氧树脂溶液。
(3)疏液复合液的制备:取1.2g 1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷和4g二氧化铝纳米粒子(60nm),加入40mL乙醇溶液中,在40℃、pH=5条件下磁力搅拌2h后,制得疏水性二氧化铝纳米粒子。然后,将步骤(2)制备的0.9g氟化环氧树脂、0.46gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.01g分散剂(Disperbyk-2012)加入疏水性二氧化铝纳米粒子涂层液中,在45℃下磁力搅拌1.5h,得到超双疏复合液。
(4)超疏液材料的制备:将步骤(1)制备的粗糙化泡沫镍浸入步骤(3)制备的疏液复合液中,然后将其分别涡旋10min、超声15min后在室温下晾干,最后将其放入120℃的烘箱中干燥直到涂层充分交联固化。然后,把固化后的材料放入超声中震荡以除去材料表面多余的残留物,制得耐磨损超疏液材料。
在实施例1至实施例3制备的超疏液材料表面分别滴一滴液滴,采用接触角测量仪测量超疏液材料表面与液滴的接触角大小,结果见下表。
表1液滴对实施例1至实施例3制备的超疏液材料表面的接触角
实施例 | 1 | 2 | 3 |
水接触角(°) | 162.3 | 162.7 | 160.5 |
菜籽油(°) | 159.2 | 158.7 | 158.2 |
橄榄油(°) | 157.1 | 157.3 | 156.5 |
十六烷(°) | 155.2 | 154.8 | 154.9 |
从表1中可以看出,采用本发明的方法制备的超疏液材料表面的接触角可以达到154°以上,极大地降低了液滴与材料表面的接触面积。
对在实施例1至实施例4制备的超疏液材料上施加10kPa压强在240目砂纸上线性磨损,磨损距离及磨损后疏液性能结果见下表。
表2液滴对实施例1至实施例4制备的超疏液材料表面的磨损距离
实施例 | 1 | 2 | 3 |
磨损距离(cm) | 5000 | 10000 | 5000 |
超疏水的接触角(°) | 158.2 | 155.5 | 157.9 |
从表2中可以看出,采用本发明的方法制备的超疏液材料表面的磨损距离可以达到5000cm以上,极大地增强了超疏液表面的抗磨损性能。
实施例4
(1)泡沫铝的粗糙化:将泡沫铝先用丙酮清洗,再用去离子水超声清洗15min后,将泡沫铝浸入4mol/L盐酸溶液中,在室温下刻蚀10min,刻蚀完成后用去离子水冲洗干净,烘干得到粗糙化的泡沫铝。
(2)疏液复合液的制备:将1g聚偏氟乙烯在室温条件下充分溶解于N,N-二甲基甲酰胺中。再将4g疏水化TiO2粒子加入聚偏氟乙烯溶液中,超声分散10min,接着向其中加入0.3gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.01g分散剂(Disperbyk-2012)和0.5g二乙烯基苯。最后,将这混合液在45℃下磁力搅拌2h,从而得到乳状均匀的超疏水复合液。
(3)超疏液材料的制备:将步骤(1)制备的粗糙化泡沫铝浸入步骤(2)制备的疏液复合液中,然后将其分别涡旋10min、超声15min后在室温下晾干,最后将其放入120℃的烘箱中干燥直到涂层充分交联固化。然后,把固化后的材料放入超声中震荡以除去材料表面多余的残留物,制得耐磨损超疏液材料。
实施例5
(1)泡沫陶瓷的粗糙化:将60%的氢氧化钠溶液中加入2.5%的活性三氧化二铝,不断搅拌2h。然后,将经碱溶液清洗后的泡沫陶瓷浸入上述混合物中不断搅拌3h后取出,在600℃下处理10min,处理完成后用稀硫酸和去离子水清洗干净,烘干得到粗糙化的泡沫陶瓷。
(2)疏液复合液的制备:将1g聚偏氟乙烯在室温条件下充分溶解于N,N-二甲基甲酰胺中。再将4g疏水化SiO2粒子加入聚偏氟乙烯溶液中,超声分散10min,接着向其中加入0.3gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.01g分散剂(Disperbyk-2012)和0.3g二异氰酸酯。最后,将这混合液在45℃下磁力搅拌2h,从而得到乳状均匀的超疏水复合液。
(3)超疏液材料的制备:将步骤(1)制备的粗糙化泡沫铝浸入步骤(2)制备的疏液复合液中,然后将其分别涡旋10min、超声15min后在室温下晾干,最后将其放入120℃的烘箱中干燥直到涂层充分交联固化。然后,把固化后的材料放入超声中震荡以除去材料表面多余的残留物,制得耐磨损超疏液材料。
实施例6
(1)泡沫塑料的粗糙化:将20g三氧化铬溶于400mL硫酸和600mL去离子水混合溶液中,搅拌1h。然后,将泡沫塑料放置混合溶液中60℃处理20min后取出,接着用水、乙醇清洗后得到粗糙化的泡沫塑料。
(2)疏液复合液的制备:将0.5g聚四氟乙烯在室温条件下充分溶解于N,N-亚甲基双丙烯酰胺中。再将3g疏水化ZnO粒子加入聚偏氟乙烯溶液中,超声分散10min,接着向其中加入0.3gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.01g分散剂(Disperbyk-2012)和0.1g N,N-亚甲基双丙烯酰胺。最后,将这混合液在45℃下磁力搅拌2h,从而得到乳状均匀的超疏水复合液。
(3)超疏液材料的制备:将步骤(1)制备的粗糙化泡沫铝浸入步骤(2)制备的疏液复合液中,然后将其分别涡旋10min、超声15min后在室温下晾干,最后将其放入120℃的烘箱中干燥直到涂层充分交联固化。然后,把固化后的材料放入超声中震荡以除去材料表面多余的残留物,制得耐磨损超疏液材料。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耐磨损超疏液材料,包括:
多孔材料骨架,所述多孔材料骨架的孔隙内表面具有经过粗糙化加工而形成的微和/或纳结构,以及
填充于多孔材料骨架的孔隙中的低表面能材料,其特征在于,所述低表面能材料填充满所述骨架孔隙,且所述低表面能材料具有低于30mJ/m2的表面能。
2.根据权利要求1所述的超疏液材料,所述多孔材料骨架为多孔的金属材料,例如可以是泡沫铜,泡沫铁,泡沫铝,泡沫镍,泡沫钛,泡沫合金或者多孔金属玻璃的一种,或者所述多孔材料骨架为多孔陶瓷材料或多孔塑料材料,所述多孔骨架材料具有相互连接的3D网状或蜂窝结构,其孔径范围为10nm~1mm。
3.根据权利要求1所述的超疏液材料,所述粗糙化加工为化学腐蚀,优选电化学腐蚀。
4.根据权利要求2所述的超疏液材料,所述多孔陶瓷材料通过碱腐蚀进行粗糙化加工,所述多孔塑料材料通过化学镀进行粗糙化加工。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的超疏液材料,粗糙化加工后的多孔骨架表面形成乳突状的纳米粗糙结构、微米粗糙结构或微纳米粗糙结构中的一种,乳突状结构尺寸为5nm~100μm。
6.根据权利要求5所述的超疏液材料,所述低表面能材料为交联固化的疏水性或疏油性物质,包括疏水性有机物、疏水性无机物、疏水性有机/无机复合物、疏油性有机物、疏油性无机物、疏油性有机/无机复合物中的一种或多种以任意比例的混合物;所述交联固化使用的交联固化剂为环氧树脂、二乙烯基苯、二异氰酸酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、树脂硫化剂等烯类单体或多异氰酸酯或多元胺类中至少一种。
7.一种耐磨损超疏液材料的制备方法,包括:
a、选择合适的多孔材料作为骨架,清洗所述多孔材料骨架;
b、粗糙化加工所述多孔材料骨架,使其孔隙表面产生乳突结构;
c、制备低表面能材料,混合交联固化材料与疏水或疏油材料得到超疏液复合液;
d、将复合液填充到步骤b得到的多孔材料骨架孔隙中,并排除其中气体,得到坯料;
e、干燥交联固化步骤d得到的坯料。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,步骤a的所述多孔材料骨架为多孔的金属材料,例如可以是泡沫铜,泡沫铁,泡沫铝,泡沫镍,泡沫钛,泡沫合金或者多孔金属玻璃的一种,或者所述多孔材料骨架为多孔陶瓷材料或多孔塑料材料,所述多孔骨架材料是具有相互连接的3D网状或蜂窝结构,其孔径范围为10nm~1mm。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述多孔金属材料通过化学腐蚀,优选电化学腐蚀粗糙化加工,所述多孔陶瓷材料通过碱腐蚀粗糙化加工,所述多孔塑料材料通过化学镀粗糙化加工。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法,其中,粗糙化加工后的多孔骨架表面由乳突状的纳米粗糙结构、微米粗糙结构或微纳米粗糙结构中的一种,乳突状结构尺寸为5nm~100μm;所述低表面能材料为交联固化的疏水性或疏油性物质,包括疏水性有机物、疏水性无机物、疏水性有机/无机复合物、疏油性有机物、疏油性无机物、疏油性有机/无机复合物中的一种或多种以任意比例的混合物;所述交联固化使用的交联固化剂为环氧树脂、二乙烯基苯、二异氰酸酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、树脂硫化剂等烯类单体或多异氰酸酯或多元胺类中至少一种。
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