CN111906009A - 一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法，以具有多尺度微纳米结构超疏水天然生物样品为模板，经过两步模板复型制得多尺度结构阳模板，再用生物蜡进行疏水化修饰制备得到与生物样品多尺度结构类似的超疏水表面。本发明解决了同种模板复型时相分离关键问题，复型生物表面多尺度结构和沉积纳米级蜡烛灰构筑多层级表面结构，以及利用疏水性聚二甲基硅氧烷和环保型低表面能生物蜡修饰，制得与原来天然生物样品类似的超浸润特性和良好的稳定性的超疏水材料表面；本发明用生物蜡取代含氟低表面能试剂疏水化修饰，该方法简单易操作、成本低、绿色环保。

Description

一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法
技术领域
本发明涉及超疏水表面的制备方法，具体涉及一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法。
背景技术
超疏水技术是一种表界面超浸润的新型技术，主要是由表面的微观结构和化学组成协同作用决定，具有防水、防覆冰、防油污、液滴定向输运和自清洁等特点，在基础研究和能源、环境和生物医疗实际应用等诸多领域中有极大应用潜力。自然界生物经几十亿年的进化结构和功能已趋完美，生物的多尺度表面结构具有特殊的宏观性能及应用，如荷叶表面超疏水自清洁，含羞草的刺激响应收缩和鱼鳞水下超疏油。目前对于超疏水的研究主要涵盖两个方面：一是通过生物模板复型法仿生构筑类似超疏水生物表面(水稻叶、花生叶和蝴蝶翅膀等)超疏水界面材料；二是通过低表面能含氟试剂对多尺度微纳米结构进行疏水化修饰，以期获得类似生物超疏水表面。利用模板复型法可以制备多尺度超疏水表面，但在进行第二次相分离时难以剥离限制其广泛应用。此外，含氟低表面能试剂不但价格昂贵，且对生物和环境有危害性，该方法的应用也受到极大的限制。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法，以具有多尺度微纳米结构超疏水天然生物样品为模板，经过两步模板复型制得与生物样品多尺度结构类似的阳模板，进一步用生物蜡进行疏水化修饰制备出多尺度超疏水仿生材料；第一步复型得到的阴模板沉积纳米尺度蜡烛灰后，一方面能够放大超浸润特性，增大超疏水效果；另一方面能够更容易剥离样品，获得精细微纳米多尺度结构。一种无氟多尺度超疏水表面的制备该方法简单易操作、成本低、绿色环保，且制备的超疏水材料表面具有与原来天然生物样品类似的超浸润特性和良好的稳定性。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法，包括以下步骤：
S1、生物样品预处理：用大量去离子清洗多尺度结构超疏水生物样品，除去表面的灰尘和杂质，然后用氮气吹干，备用；
S2、聚二甲基硅氧烷和固化剂混合溶液的配制：分析天平称量PDMS本体溶液和固化剂，搅拌均匀，真空抽滤30min，除尽混合溶液中的气泡，制得均匀PDMS混合溶液，备用；
S3、第一步复型制备多尺度阴模板：将配置好的PDMS均匀混合溶液浇筑于模板表面，形成一层厚度为3-5mm PDMS混合溶液，真空抽滤30min，去除气泡，置于烘箱中加热固化，剥离样品，获得与生物样品表面微观结构呈镜像的阴模板；
S4、阴模板表面纳米级蜡烛灰沉积：将阴模板置于距离火焰3-5cm处，往复移动，沉积时间为1-3min，制得表面均匀分布纳米级蜡烛灰阴模板；
S5、第二步复型制备多尺度阳模板：以表面均匀分布纳米级蜡烛灰阴模板为第二步复型模板，倒入均匀PDMS混合溶液，形成厚度为3-5mm，真空抽滤除尽气泡，烘箱中加热固化，剥离样品，获得与生物样品表面微观结构相似的阳模板；
S6、阳模板表面生物蜡疏水化修饰：将仿生制备的阳模板浸入生物蜡疏水化修饰溶液中疏水化修饰，制得无氟多尺度超疏水仿生界面材料。
优选地，所述生物样品为荷叶、水稻叶、玫瑰花瓣和槐树叶。
优选地，所述阴模板表面纳米级蜡烛灰沉积距离火焰高度3-5cm，沉积时间为1-3min。
优选地，所述的PDMS本体溶液和固化剂质量比为10:1。
优选地，所述固化时加热温度为60℃，加热时间为6-8h。
优选地，所述生物蜡疏水化修饰溶液由棕榈蜡、米糠蜡和乙酸乙酯按质量比为1:1:1000在70℃下混合制备而成。
优选地，所述生物蜡疏水化修饰溶液的浸泡时间为5-10s，浸泡次数为5-10次。
本发明的有益效果在于：
1、本发明提出一种两步模板复型制备天然生物样品多尺度微纳米复合结构超疏水表面材料的新方法。该方法应用范围广，适用于天然超疏水生物样品多层级结构的良好复型，还可以应用于其他多尺度复杂结构基材构筑超疏水表面，例如玻璃、金属及金属合金板材或网材、木材和竹材等。
2、本发明用环境友好型生物蜡(棕榈蜡和米糠蜡)低表面物质来替代传统含氟疏水化试剂，既降低了成本，又减少具有环境危害性含氟低表面试剂的使用。
3、本发明在阴模板上沉积纳米级蜡烛灰，第二步模板复型时，沉积的纳米级蜡烛灰会被PDMS溶液包覆，经真空抽滤，加热固化后，纳米级蜡烛灰转移至阳模板上，使得在剥离阳模板时比较容易，解决了同种物质模板复型时相分离关键问题。
4、本发明以多尺度结构超疏水生物样品为模板，通过沉积纳米级蜡烛灰，生物蜡取代含氟低表面能试剂疏水化修饰，两步模板复型法制备的仿生超疏水表面具有良好的稳定性，10mL/s水冲击三十分钟后仍然保持超疏水特性，主要是生物样品多尺度微观结构与纳米级蜡烛灰结构和环境友好型低表面生物蜡与疏水性PDMS协同作用的结果。本发明提出一种沉积纳米级蜡烛灰，低表面能生物蜡修饰两步复型制备多尺度超疏水表面的方法，既简单易操作、成本低、环保，又能获得稳定性高、多尺度超疏水表面。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提出的一种无氟多尺度超疏水表面制备流程图；
图2为本发明制备多尺度荷叶超疏水表面复型阴模板、阳模板和无氟修饰超疏水阳模板扫描电镜图片；
图3为本发明制备多尺度荷叶超疏水表面第一步复型阴模板剥离光学图片；
图4为本发明制备的无氟多尺度荷叶超疏水表面水滴静态接触角图片；
图5为本发明制备的无氟多尺度荷叶超疏表水面耐水冲击光学图片；
图6为本发明制备的多尺度水稻叶超疏水表面复型阴模板、阳模板和无氟修饰超疏水阳模板扫描电镜图片；
图7为本发明中小水滴在制备的无氟多尺度水稻叶超疏水表面光学图片；
图8为本发明制备的无氟多尺度水稻叶超疏水表面水静态接触角图片；
图9为本发明制备的无氟多尺度稻叶超疏水表面各向异性连续滚动光学图片；
图10为本发明制备的多尺度槐树叶超疏水原始表面、复型阴模板和无氟修饰超疏水阳模板扫描电镜图片；
图11为本发明中小水滴在制备的无氟多尺度超疏水槐树叶表面光学图片；
图12为本发明制备的无氟多尺度槐树叶超疏水表面水静态接触角图片；
图13为本发明制备的多尺度玫瑰花瓣无氟修饰超疏水阳模板扫描电镜图片；
图14为本发明中小水滴在制备的无氟多尺度玫瑰花瓣叶超疏水表面光学图片；
图15为本发明制备的无氟多尺度玫瑰花瓣超疏水表面水静态接触角图片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法，具体流程如附图1所示，首先是多尺度结构超疏水生物样品(荷叶、水稻叶、玫瑰花瓣和槐树叶)的预处理：用大量去离子清洗，清洗3次，除去表面的灰尘和杂质，然后用氮气吹干，并用双面胶固定于洁净的直径为90mm玻璃培养皿中；接着配制聚二甲基硅氧烷本体溶液(PDMS)和固化剂溶液质量比为10:1混合溶液，并将配置好的PDMS均匀混合溶液浇筑于模板表面，样品表面形成一层厚度为3-5mm PDMS混合溶液，真空抽滤30min，去除模板与PDMS界面之间的气泡，置于60℃烘箱中，加热6-8h，剥离样品，获得与生物样品表面微观结构呈镜像的阴模板；然后将阴模板置于距离火焰3-5cm处，往复移动，沉积时间为1-3min，制得表面均匀分布纳米级蜡烛灰阴模板，并以其为第二步复型模板，倒入PDMS均匀混合溶液，厚度为3-5mm，真空除尽气泡，60℃烘箱中加热6-8h，剥离样品，获得与生物样品表面微观结构相似的阳模板。最后用环境友好型生物蜡——棕榈蜡和米糠蜡低表面物质(棕榈蜡、米糠蜡和乙酸乙酯质量比为1:1:1000)来替代传统含氟疏水化修饰多尺度结构阳模板(修饰时间：5-10s，优选5s；修饰次数：5-10次，优选10次)，制得多尺度超疏水仿生材料。
如图5所示，制备的仿生荷叶多尺度超疏水表面材料具有良好的稳定性，10mL/s水冲击30min后仍然保持超疏水特性；同时，经过2000次弯曲实验测试后也同样保持良好的超疏水效果。主要是多尺度表面结构(复型生物样品结构与纳米级蜡烛灰)和无氟、环境友好型表面化学组成(低表面能生物蜡与疏水性PDMS)协同作用的结果。此外，如图9所示，制备的仿生水稻叶多尺度超疏水表面材料具有良好的各向异性，能够使其小水滴在表面的可控输运。
实施例1
步骤一、荷叶生物样品预处理：
将新鲜的荷叶生物样品用大量去离子清洗，清洗3次，除去表面的灰尘和杂质，然后用氮气吹干，并用双面胶固定于洁净的直径为90mm的玻璃培养皿中，备用；
步骤二、聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合溶液的配制：
按质量比为10:1称量纯度为99％的PDMS本体溶液和纯度为99％液态固化剂，搅拌均匀，真空抽滤30min，除尽混合溶液中的气泡，备用；
步骤三、第一步模板复型：
以步骤一清洁荷叶生物样品为模板，将步骤二中配制好的PDMS均匀混合溶液浇筑于模板表面，样品表面形成一层厚度为3mm PDMS混合溶液，然后真空抽滤30min，除尽气泡，最后置于60℃烘箱中加热6h，剥离样品，得到与荷叶表面微观结构呈镜像的阴模板，备用，多尺度荷叶超疏水表面第一步复型阴模板剥离光学照片见图3；
步骤四、纳米级蜡烛灰沉积：
将步骤三的荷叶阴模板置于距离火焰3cm处，往复移动，均匀沉积纳米级蜡烛灰，沉积时间为1min；
步骤五、第二步复型：
将步骤四中表面有纳米级蜡烛灰的荷叶阴模板用配制的PDMS均匀混合溶液浇筑与模板表面，纳米级蜡烛灰荷叶阴模板表面形成一层厚度为3mm PDMS混合溶液，然后真空抽滤30min，除尽气泡，最后置于60℃烘箱中加热6h，剥离样品，制得与生物样品表面多尺度结构相似的阳模板，多尺度荷叶超疏水表面复型阴模板、阳模板和无氟修饰超疏水阳模板扫描电镜图片见图2；
步骤六、生物蜡疏水化修饰：
配制生物蜡疏水化混合溶液，物蜡混合溶液为棕榈蜡、米糠蜡和乙酸乙酯质量比为1:1:1000，70℃加热溶解，得到生物蜡混合液；在50℃恒温条件下，将步骤五多尺度荷叶阳模板浸润生物蜡混合溶液中浸润5s，通风橱取出晾干，重复5次，制备得到仿生荷叶多尺度结构无氟超疏水表面材料，制备的无氟多尺度荷叶超疏水表面水滴静态接触角见图片图4。
实施例2
步骤一、荷叶生物样品预处理：
将新鲜的荷叶生物样品用大量去离子清洗，清洗3次，除去表面的灰尘和杂质，然后用氮气吹干，并用双面胶固定于洁净的玻璃培养皿中，备用，所述的玻璃培养皿直径为90mm。
步骤二、聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合溶液的配制：
按质量比为10:1称量纯度为99％的PDMS本体溶液和纯度为99％液态固化剂，搅拌均匀，真空抽滤30min，除尽混合溶液中的气泡，备用；
步骤三、第一步模板复型：
以步骤一清洁荷叶生物样品为模板，将步骤二中配制好的PDMS均匀混合溶液浇筑于模板表面，样品表面形成一层厚度为4mm PDMS混合溶液，然后真空抽滤30min，除尽气泡，最后置于60℃烘箱中加热7h，剥离样品，得到与荷叶表面微观结构呈镜像的阴模板，备用；
步骤四、纳米级蜡烛灰沉积：
将步骤三的荷叶阴模板置于距离火焰4cm处，往复移动，均匀沉积纳米级蜡烛灰，沉积时间为2min；
步骤五、第二步复型：
将步骤四中表面有纳米级蜡烛灰的荷叶阴模板用配制的PDMS均匀混合溶液浇筑与模板表面，纳米级蜡烛灰荷叶阴模板表面形成一层厚度为4mm PDMS混合溶液，然后真空抽滤30min，除尽气泡，最后置于60℃烘箱中加热7h，剥离样品，制得与生物样品表面多尺度结构相似的阳模板；
步骤六、生物蜡疏水化修饰：
配制生物蜡疏水化混合溶液，物蜡混合溶液为棕榈蜡、米糠蜡和乙酸乙酯质量比为1:1:1000，70℃加热溶解，得到生物蜡混合液；在50℃恒温条件下，将步骤五多尺度荷叶阳模板浸润生物蜡混合溶液中浸润6s，通风橱取出晾干，重复5次，制备得到仿生荷叶多尺度结构无氟超疏水表面材料。
实施例3
步骤一、荷叶生物样品预处理：
将新鲜的荷叶生物样品用大量去离子清洗，清洗3次，除去表面的灰尘和杂质，然后用氮气吹干，并用双面胶固定于洁净的直径为90mm的玻璃培养皿中，备用；
步骤二、聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合溶液的配制：
按质量比为10:1称量纯度为99％的PDMS本体溶液和纯度为99％液态固化剂，搅拌均匀，真空抽滤30min，除尽混合溶液中的气泡，备用；
步骤三、第一步模板复型：
以步骤一清洁荷叶生物样品为模板，将步骤二中配制好的PDMS均匀混合溶液浇筑于模板表面，样品表面形成一层厚度为5mm PDMS混合溶液，然后真空抽滤30min，除尽气泡，最后置于60℃烘箱中加热8h，剥离样品，得到与荷叶表面微观结构呈镜像的阴模板，备用；
步骤四、纳米级蜡烛灰沉积：
将步骤三的荷叶阴模板置于距离火焰5cm处，往复移动，均匀沉积纳米级蜡烛灰，沉积时间为3min。
步骤五、第二步复型：
将步骤四中表面有纳米级蜡烛灰的荷叶阴模板用配制的PDMS均匀混合溶液浇筑与模板表面，纳米级蜡烛灰荷叶阴模板表面形成一层厚度为5mm PDMS混合溶液，然后真空抽滤30min，除尽气泡，最后置于60℃烘箱中加热8h，剥离样品，制得与生物样品表面多尺度结构相似的阳模板；
步骤六、生物蜡疏水化修饰：
配制生物蜡疏水化混合溶液，物蜡混合溶液为棕榈蜡、米糠蜡和乙酸乙酯质量比为1:1:1000，70℃加热溶解，得到生物蜡混合液。在50℃恒温条件下，将步骤五多尺度荷叶阳模板浸润生物蜡混合溶液中浸润7s，通风橱取出晾干，重复5次，制备得到仿生荷叶多尺度结构无氟超疏水表面材料。
实施例4
步骤一、水稻叶生物样品预处理：
将新鲜的水稻叶生物样品用大量去离子清洗，清洗3次，除去表面的灰尘和杂质，然后用氮气吹干，并用双面胶固定于洁净的直径为90mm的玻璃培养皿中，备用；
步骤二、聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合溶液的配制：
按质量比为10:1称量纯度为99％的PDMS本体溶液和纯度为99％液态固化剂，搅拌均匀，真空抽滤30min，除尽混合溶液中的气泡，备用；
步骤三、第一步模板复型：
以步骤一清洁水稻叶生物样品为模板，将步骤二中配制好的PDMS均匀混合溶液浇筑于模板表面，样品表面形成一层厚度为3mm PDMS混合溶液，然后真空抽滤30min，除尽气泡，最后置于60℃烘箱中加热6h，剥离样品，得到与水稻叶表面微观结构呈镜像的阴模板，备用；
步骤四、纳米级蜡烛灰沉积：
将步骤三的水稻叶阴模板置于距离火焰3cm处，往复移动，均匀沉积纳米级蜡烛灰，沉积时间为2min；
步骤五、第二步复型：
将步骤四中表面有纳米级蜡烛灰的水稻叶阴模板用配制的PDMS均匀混合溶液浇筑与模板表面，纳米级蜡烛灰水稻叶阴模板表面形成一层厚度为3mm PDMS混合溶液，然后真空抽滤30min，除尽气泡，最后置于60℃烘箱中加热6h，剥离样品，制得与生物样品表面多尺度结构相似的阳模板，多尺度水稻叶超疏水表面复型阴模板、阳模板和无氟修饰超疏水阳模板扫描电镜图片见图6；
步骤六、生物蜡疏水化修饰：
配制生物蜡疏水化混合溶液，物蜡混合溶液为棕榈蜡、米糠蜡和乙酸乙酯质量比为1:1:1000，70℃加热溶解，得到生物蜡混合液；在50℃恒温条件下，将步骤五多尺度水稻叶阳模板浸润生物蜡混合溶液中浸润8s，通风橱取出晾干，重复10次，制备得到仿生水稻叶多尺度结构无氟超疏水表面材料，小水滴在制备的无氟多尺度水稻叶超疏水表面光学图片见图7、制备的无氟多尺度水稻叶超疏水表面水静态接触角图片见图8、制备的无氟多尺度稻叶超疏水表面各向异性连续滚动光学图片见图9。
实施例5
步骤一、玫瑰花瓣生物样品预处理：
将新鲜的玫瑰花瓣生物样品用大量去离子清洗，清洗3次，除去表面的灰尘和杂质，然后用氮气吹干，并用双面胶固定于洁净的直径为90mm的玻璃培养皿中，备用；
步骤二、聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合溶液的配制：
按质量比为10:1称量纯度为99％的PDMS本体溶液和纯度为99％液态固化剂，搅拌均匀，真空抽滤30min，除尽混合溶液中的气泡，备用；
步骤三、第一步模板复型：
以步骤一清洁玫瑰花瓣生物样品为模板，将步骤二中配制好的PDMS均匀混合溶液浇筑于模板表面，样品表面形成一层厚度为4mm PDMS混合溶液，然后真空抽滤30min，除尽气泡，最后置于60℃烘箱中加热7h，剥离样品，得到与玫瑰花瓣表面微观结构呈镜像的阴模板，备用；
步骤四、纳米级蜡烛灰沉积：
将步骤三的玫瑰花瓣阴模板置于距离火焰4cm处，往复移动，均匀沉积纳米级蜡烛灰，沉积时间为2min。
步骤五、第二步复型：
将步骤四中表面有纳米级蜡烛灰的玫瑰花瓣阴模板用配制的PDMS均匀混合溶液浇筑与模板表面，纳米级蜡烛灰玫瑰花瓣阴模板表面形成一层厚度为4mm PDMS混合溶液，然后真空抽滤30min，除尽气泡，最后置于60℃烘箱中加热7h，剥离样品，制得与生物样品表面多尺度结构相似的阳模板；
步骤六、生物蜡疏水化修饰：
配制生物蜡疏水化混合溶液，物蜡混合溶液为棕榈蜡、米糠蜡和乙酸乙酯质量比为1:1:1000，70℃加热溶解，得到生物蜡混合液；在50℃恒温条件下，将步骤五多尺度玫瑰花瓣阳模板浸润生物蜡混合溶液中浸润9s，通风橱取出晾干，重复10次，制备得到仿生玫瑰花瓣多尺度结构无氟超疏水表面材料，制备的多尺度玫瑰花瓣无氟修饰超疏水阳模板扫描电镜图片见图13、小水滴在制备的无氟多尺度玫瑰花瓣叶超疏水表面光学图片见图14、制备的无氟多尺度玫瑰花瓣超疏水表面水静态接触角图片见图15。
实施例6
步骤一、槐树叶生物样品预处理：
将新鲜的槐树叶生物样品用大量去离子清洗，清洗3次，除去表面的灰尘和杂质，然后用氮气吹干，并用双面胶固定于洁净的直径为90mm的玻璃培养皿中，备用；
步骤二、聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合溶液的配制：
按质量比为10:1称量纯度为99％的PDMS本体溶液和纯度为99％液态固化剂，搅拌均匀，真空抽滤30min，除尽混合溶液中的气泡，备用；
步骤三、第一步模板复型：
以步骤一清洁槐树叶生物样品为模板，将步骤二中配制好的PDMS均匀混合溶液浇筑于模板表面，样品表面形成一层厚度为5mm PDMS混合溶液，然后真空抽滤30min，除尽气泡，最后置于60℃烘箱中加热8h，剥离样品，得到与槐树叶表面微观结构呈镜像的阴模板，备用；
步骤四、纳米级蜡烛灰沉积：
将步骤三的槐树叶阴模板置于距离火焰5cm处，往复移动，均匀沉积纳米级蜡烛灰，沉积时间为2min；
步骤五、第二步复型：
将步骤四中表面有纳米级蜡烛灰的槐树叶阴模板用配制的PDMS均匀混合溶液浇筑与模板表面，纳米级蜡烛灰槐树叶阴模板表面形成一层厚度为5mm PDMS混合溶液，然后真空抽滤30min，除尽气泡，最后置于60℃烘箱中加热8h，剥离样品，制得与生物样品表面多尺度结构相似的阳模板；
步骤六、生物蜡疏水化修饰：
配制生物蜡疏水化混合溶液，物蜡混合溶液为棕榈蜡、米糠蜡和乙酸乙酯质量比为1:1:1000，70℃加热溶解，得到生物蜡混合液；在50℃恒温条件下，将步骤五多尺度槐树叶阳模板浸润生物蜡混合溶液中浸润10s，通风橱取出晾干，重复10次，制备得到仿生槐树叶多尺度结构无氟超疏水表面材料，多尺度槐树叶超疏水原始表面、复型阴模板和无氟修饰超疏水阳模板扫描电镜图片见图10、小水滴在制备的无氟多尺度超疏水槐树叶表面光学图片见图11、制备的无氟多尺度槐树叶超疏水表面水静态接触角图片见图12。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、生物样品预处理：用大量去离子清洗多尺度结构超疏水生物样品，除去表面的灰尘和杂质，然后用氮气吹干，备用；
S2、聚二甲基硅氧烷和固化剂混合溶液的配制：分析天平称量PDMS本体溶液和固化剂，搅拌均匀，真空抽滤30min，除尽混合溶液中的气泡，制得均匀PDMS混合溶液，备用；
S3、第一步复型制备多尺度阴模板：将配置好的PDMS均匀混合溶液浇筑于模板表面，形成一层厚度为3-5mm PDMS混合溶液，真空抽滤30min，去除气泡，置于烘箱中加热固化，剥离样品，获得与生物样品表面微观结构呈镜像的阴模板；
S4、阴模板表面纳米级蜡烛灰沉积：将阴模板置于距离火焰3-5cm处，往复移动，沉积时间为1-3min，制得表面均匀分布纳米级蜡烛灰阴模板；
S5、第二步复型制备多尺度阳模板：以表面均匀分布纳米级蜡烛灰阴模板为第二步复型模板，倒入均匀PDMS混合溶液，形成厚度为3-5mm，真空抽滤除尽气泡，烘箱中加热固化，剥离样品，获得与生物样品表面微观结构相似的阳模板；
S6、阳模板表面生物蜡疏水化修饰：将仿生制备的阳模板浸入生物蜡疏水化修饰溶液中疏水化修饰，制得无氟多尺度超疏水仿生界面材料。
2.根据权利要求1所述的一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述生物样品为荷叶、水稻叶、玫瑰花瓣和槐树叶。
3.根据权利要求1所述的一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述阴模板表面纳米级蜡烛灰沉积距离火焰高度3-5cm，沉积时间为1-3min。
4.根据权利要求1所述的一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述的PDMS本体溶液和固化剂质量比为10:1。
5.根据权利要求1所述的一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述固化时加热温度为60℃，加热时间为6-8h。
6.根据权利要求1所述的一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述生物蜡疏水化修饰溶液由棕榈蜡、米糠蜡和乙酸乙酯按质量比为1:1:1000在70℃下混合制备而成。
7.根据权利要求1所述的一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述生物蜡疏水化修饰溶液的浸泡时间为5-10s，浸泡次数为5-10次。
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