TWI738595B - 一種具超疏水表面之物品的製備方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種具超疏水表面之物品的製備方法。此物品之超疏水表面係經由在物品的表面上原位(in situ)形成複數個經十六烷基三甲氧基矽烷改質之鎂鋁層狀雙氫氧化物。本發明之物品具有不小於130°的水接觸角。
Description
本發明係有關於一種具超疏水表面之物品的製備方法,特別是一種具有高疏水性、所需的防潑水性以及良好的清洗耐受性的具超疏水表面之物品的製備方法。
因超疏水物品的獨特性質,例如濕潤性、自清潔性以及抗沾粘性等特性,近年來已有許多研究及商品對於超疏水物品的關心日益增加。已知固體表面的濕潤現象可由表面的幾何結構以及材料的化學組成所控制。近來,潤濕性研究的範圍已經擴展到製造具有其他功能的超疏水表面,以應用於先進材料中。在這方面,已經通過新方法製備了一些具有多功能的超疏水表面物品。例如,以包含超微米蠟或聚四氟乙烯顆粒的不同氰基丙烯酸乙酯奈米複合物殼功能化纖維素纖維以增加疏水性,藉由MnFe2O4奈米粒子以增加磁性,藉由量子點CdSe/ZnS以發光或藉由奈米銀粒子(AgNPs)得到抗菌作用;藉由在物品表面上塗覆Pt、Au或AgNPs來得到良好的自淨和抗菌物品。然而,前述方法具有塗覆材料昂貴、製程複雜例如還需要等離子處理或射頻(RF)濺射等缺點。
在現有技術中,已知可利用層狀雙氫氧化物(layered double hydroxide,LDH)在例如織物或布料的物品表面上以增加疏水性。層狀雙氫氧化物可藉由例如水解,共沉澱,重構,陰離子交換反應,尿素法,溶膠-凝膠技術,微波,超聲波或水熱程序而形成。然而,前述方法具有需要高反應溫度或壓力的缺點,不僅會降低或削弱布料結構,且亦對環境不友善。此外,習知的在表面具有層狀雙氫氧化物因其清洗耐受性不佳,物品的疏水性在清洗後會下降。因此,現有技術中的表面具有層狀雙氫氧化物的物品並不被建議使用在耐用布料的應用中。
因此,本發明之一目的係提供一種具超疏水表面之物品以及一種具超疏水表面之物品的製備方法。
本發明係提出一種具超疏水表面之物品以及一種製備具超疏水表面之物品的製備方法。本發明之具超疏水表面之物品具有高疏水性,所需的防潑水性以及良好的清洗耐受性。本發明之具超疏水表面之物品係在物品之表面上原位(in situ)形成複數個經十六烷基三甲氧基矽烷改質之鎂鋁層狀雙氫氧化物。藉由在物品之表面上原位(in situ)形成複數個經十六烷基三甲氧基矽烷改質之鎂鋁層狀雙氫氧化物以提高物品表面的疏水性。此外,本發明之物品在清洗後仍可維持良好的防潑水性。
本發明之一目的係提出一種具超疏水表面之物品。本發明之具超疏水表面之物品係在物品之表面上原位(in situ)形成複數個經十六烷基三甲氧基矽烷改質之鎂鋁層狀雙氫氧化物,其中此物品之表面
的水接觸角不小於130°。
在本發明之一實施例中,前述鎂鋁層狀雙氫氧化物之粒徑可介於100奈米(nm)至200奈米(nm)之間。
在本發明之一實施例中,前述物品可例如為布料、金屬或聚合物薄膜。
本發明之另一目的係提出一種具超疏水表面之物品的製備方法。此具超疏水表面之物品的製備方法可包含但不限於下列步驟:(a)混合六水合硝酸鎂(Mg(NO3)2‧6H2O),尿素以及一第一溶劑以製備一溶液;(b)將一鋁箔以及一物品浸泡入前述溶液中;(c)加熱前述溶液一段時間以使複數個鎂鋁層狀雙氫氧化物原位(in situ)形成於前述物品之表面上;(d)混合氨水(NH4OH),十六烷基三甲氧基矽烷(hexadecyltrimethoxysilane)以及一第二溶劑以形成一改質溶液;(e)將前述表面原位形成有鎂鋁層狀雙氫氧化物之物品浸泡入前述改質溶液中;(f)加熱前述改質溶液一段時間;以及(g)乾燥前述表面原位形成有鎂鋁層狀雙氫氧化物之物品。
在本發明之製備方法之一實施例中,在步驟(a)中,前述溶液中之六水合硝酸鎂濃度可介於3mM至16mM之間,且較佳可介於3.79mM至15.18mM之間。
在本發明之製備方法之一實施例中,在步驟(a)中,前述溶液中之尿素濃度可介於0.5mM至2.2mM之間,且較佳可介於0.53mM至2.14mM之間。
在本發明之製備方法之一實施例中,在步驟(a)中,前述第一溶劑可以例如是無醇溶劑。
在本發明之製備方法之一實施例中,在步驟(b)中,相對
於每百重量份之前述六水合硝酸鎂,前述鋁箔之添加量可介於6重量份至27重量份之間,且較佳係介於6.5重量份至26.34重量份之間。
在本發明之製備方法之一實施例中,在步驟(c)中,前述溶液之加熱溫度可介於50℃至100℃之間,且加熱時間可介於6小時至48小時之間。
在本發明之製備方法之一實施例中,在步驟(d)中,前述改質溶液中之氨水濃度可介於23mM至95mM之間,且較佳係介於23.5mM至94mM之間。
在本發明之製備方法之一實施例中,在步驟(d)中,前述改質溶液中之十六烷基三甲氧基矽烷之使用量與前述物品使用量之重量比係介於0.005至1之間,且較佳係介於0.1至0.5之間。
在本發明之製備方法之一實施例中,在步驟(d)中,前述改質溶液之pH值可介於8至14之間,且較佳係介於12至13之間。
在本發明之製備方法之一實施例中,在步驟(d)中,前述第二溶劑可以是水、甲醇以及乙醇之至少之一,或其組合。
在本發明之製備方法之一實施例中,在步驟(f)中,前述改質溶液之加熱溫度可介於50℃至60℃之間,且加熱時間係介於1小時至3小時之間。
在本發明之製備方法之一實施例中,在步驟(g)中,前述表面具有複數個鎂鋁層狀雙氫氧化物之物品的乾燥溫度可介於60℃至80℃之間,且乾燥時間係介於2小時至6小時之間。
在本發明之製備方法之一實施例中,前述物品可以是但不限於布料、金屬或聚合物薄膜。
本發明之又一目的係提供一種具超疏水表面之物品,其係
藉由如前述之製備方法所製成。
上述發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要,以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述,且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。在參閱下文實施方式後,本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本發明之基本精神以及本發明所採用之技術手段與實施態樣。
為了使本發明揭示內容的敘述更加詳盡與完備,下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述;但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例,在有益的情形下可相互組合或取代,也可在一實施例中附加其他的實施例,而無須進一步的記載或說明。
本發明之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例進行更詳細地描述而更容易理解,且本發明或可以不同形式來實現,故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例,相反地,對所屬技術領域具有通常知識者而言,所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇,且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。
而除非另外定義,所有使用於後文的術語(包含科技及科學術語)與專有名詞,於實質上係與本發明所屬該領域的技術人士一般所理解之意思相同,而例如於一般所使用的字典所定義的那些術語應
被理解為具有與相關領域的內容一致的意思,且除非明顯地定義於後文,將不以過度理想化或過度正式的意思理解。
本發明之一目的係提出一種具超疏水表面之物品,其可具有高疏水性、所需的防潑水性以及良好的清洗耐受性。本發明之具超疏水表面之物品的水接觸角可不小於130°,且較佳可介於130°至145°之間。本發明之具超疏水表面之物品係藉由在物品的表面上原位(in situ)形成複數個經十六烷基三甲氧基矽烷改質之鎂鋁層狀雙氫氧化物。
在本發明之一實施例中,在物品的表面上原位(in situ)形成複數個鎂鋁層狀雙氫氧化物係藉由將鋁箔及物品浸泡入含有六水合硝酸鎂、尿素以及溶劑之溶液中並將溶液加熱一段時間以在物品的表面上原位(in situ)形成複數個鎂鋁層狀雙氫氧化物,但不限於此。
在本發明之一實施例中,鎂鋁層狀雙氫氧化物之粒徑可介於100奈米(nm)至200奈米(nm)之間,因本發明使用了粒徑較小的鎂鋁層狀雙氫氧化物,其在清洗時較不易破裂或斷裂,故物品可具有較好的清洗耐受性。
在本發明之一實施例中,原位(in situ)形成於物品表面之經十六烷基三甲氧基矽烷改質之鎂鋁層狀雙氫氧化物係藉由將表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之物品浸泡入含有氨水、十六烷基三甲氧基矽烷以及溶劑之改質溶液中進行改質。
在本發明之一實施例中,物品之清洗耐受性可被提升是因十六烷基三甲氧基矽烷具有甲基官能基以及長碳鏈。
在本發明之一實施例中,本發明之物品可以例如是布料、金屬或聚合物薄膜,但不限於此。
本發明之具超疏水表面之物品可做為耐用疏水布料,例如外套,或是用於廢水處理系統,例如油水分離技術中。
本發明之另一目的係提出一種具超疏水表面之物品的製備方法。本發明之方法可包含但不限於下列步驟。本發明之具超疏水表面之物品的製備方法具有製程簡單以及環境友善等優點。
首先,混合六水合硝酸鎂、尿素以及一第一溶劑以形成一溶液。在本發明之製備方法之一實施例中,此溶液中六水合硝酸鎂之濃度可介於3mM至16mM之間,且較佳係介於3.79mM至15.18mM之間。當溶液中的六水合硝酸鎂濃度高於前述範圍時,鎂鋁層狀雙氫氧化物將會高度增長或聚集且會不均勻。當溶液中的六水合硝酸鎂濃度低於前述範圍時,鎂鋁層狀雙氫氧化物將無法充分增長或非常微小。溶液中的尿素濃度可介於0.5mM至2.2mM之間,且較佳可介於0.53mM至2.14mM之間。當溶液中的尿素濃度高於前述範圍時,鎂鋁層狀雙氫氧化物將會高度增長或聚集且會不均勻。當溶液中的尿素濃度低於前述範圍時,則可能會造成無法充分反應的問題。
適合用於前述溶液之第一溶劑可例如為無醇溶劑,在本發明之製備方法一實施例中,第一溶劑可以例如是水,但不限於此。
接著,將鋁箔以及物品浸泡入前述溶液中並加熱溶液至使鎂鋁層狀雙氫氧化物原位(in situ)形成於物品之表面上。
在本發明之製備方法之一實施例中,相對於每百重量份之六水合硝酸鎂,鋁箔的使用量可介於6重量份至27重量份之間,且較佳係介於6.5重量份至26.34重量份之間。
適合的物品可以例如是布料,金屬或聚合物薄膜,但不限於此。
在本發明之製備方法之一實施例中,前述溶液之加熱溫度可介於50℃至100℃之間,且加熱時間可介於6小時至48小時之間。當鋁箔及物品浸泡於溶液中之時間或加熱溫度高於前述範圍時,鎂鋁層狀雙氫氧化物將會高度增長或聚集且會不均勻。當鋁箔及物品浸泡於溶液中之時間或加熱溫度低於前述範圍時,將使反應速度過慢或無法生成足夠的鎂鋁層狀雙氫氧化物。
在本發明之製備方法之一實施例中,在物品表面原位(in situ)形成鎂鋁層狀雙氫氧化物後,可選擇性地乾燥此表面原位形成有鎂鋁層狀雙氫氧化物之物品,乾燥溫度可介於60℃至80℃之間,且乾燥時間可介於6小時至16小時之間。
在物品表面原位(in situ)形成鎂鋁層狀雙氫氧化物後,將氨水、十六烷基三甲氧基矽烷以及一第二溶劑混合以形成一改質溶液。
在本發明之製備方法之一實施例中,氨水在改質溶液中的濃度可介於23mM至95mM之間,且較佳係介於23.5mM至94mM之間。當改質溶液中的氨水濃度高於前述範圍時,十六烷基三甲氧基矽烷會呈現膠狀或固態,而不利於改質進行。當改質溶液中的氨水濃度低於前述範圍時,則會延長反應時間。
在本發明之製備方法之一實施例中,改質溶液中的十六烷基三甲氧基矽烷之使用量與物品之使用重量比可介於0.005至1之間,且較佳係介於0.1至0.5之間。當改質溶液中的十六烷基三甲氧基矽烷濃度高於前述範圍時,可能會使物品的表面變硬。當改質溶液中的十六烷基三甲氧基矽烷濃度低於前述範圍時,則會影響十六烷基三甲氧基矽烷之均勻性。
在本發明之製備方法之一實施例中,改質溶液之pH值可
介於8至14之間,且較佳係介於12至13之間。當改質溶液之pH值高於前述範圍時,十六烷基三甲氧基矽烷會呈現膠狀或固態,而不利於改質進行。當改質溶液之pH值低於前述範圍時,則會延長反應時間。
適合用於改質溶液之第二溶劑可以例如是水,甲醇以及乙醇之至少之一或其組合,但不限於此。
形成改質溶液後,將表面原位(in situ)形成有鎂鋁層狀雙氫氧化物的物品浸泡入改質溶液中,並加熱改質溶液一段時間。
在本發明之製備方法之一實施例中,改質溶液之加熱溫度可介於50℃至60℃之間,且加熱時間可介於1小時至3小時之間。當表面原位(in situ)形成有鎂鋁層狀雙氫氧化物之物品浸泡於改質溶液的時間或加熱溫度高於前述範圍時,可能會使溶劑蒸發。當表面原位(in situ)形成有鎂鋁層狀雙氫氧化物之物品浸泡於改質溶液的時間或加熱溫度低於前述範圍時,則會影響改質效果。
最後,乾燥此具表面原位(in situ)形成有鎂鋁層狀雙氫氧化物之物品。在本發明之製備方法之一實施例中,表面原位(in situ)形成有鎂鋁層狀雙氫氧化物之物品的乾燥溫度可介於60℃至80℃之間,且乾燥時間可介於2小時至6小時之間。
本發明之又一目的係提供一種具超疏水表面之物品,此物品表面原位(in situ)形成複數個經十六烷基三甲氧基矽烷改質之鎂鋁層狀雙氫氧化物,此物品係藉由前述之具超疏水表面之物品的製備的製備方法所製得。
在本發明之一實施例中,前述物品可做為耐受性疏水布料或用於汙水處理系統中。
相較於習知的具超疏水表面之物品的製備方法,本發明之
方法包含在物品表面上原位(in situ)形成鎂鋁層狀雙氫氧化物,將表面原位(in situ)形成有鎂鋁層狀雙氫氧化物之物品浸泡入含有十六烷基三甲氧基矽烷之改質溶液後加熱改質溶液。本發明之具超疏水表面之物品的製備方法因使用的化學品較少且加熱溫度亦較低,故可具有環境友善的優點。同時,本發明之具超疏水表面之物品的製備方法還具有製程簡單、可大量生產以及容易操作等優點。由本發明之製備方法所製得之具超疏水表面之物品亦可具有高疏水性、需要的防潑水性以及良好的清洗耐受性等優點。
下述實施例係用來進一步說明本發明,但本發明之內容並不受其限制。
實施例
實施例1
首先,將4.1克的六水合硝酸鎂以及0.58克的尿素溶於280ml的水中以形成一溶液。再將0.54克的鋁箔以及2.5克的聚酯布料加入溶液中,並將溶液以70℃加熱46小時,以在布料之表面上原位(in situ)形成鎂鋁層狀雙氫氧化物(Mg-Al LDH)。反應完成後,將表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料以去離子水清洗,並置入烘箱中以60℃乾燥16小時。
接著,將25ml的乙醇、0.75ml的氨水以及0.25克的十六烷基三甲氧基矽烷(Dynasylan 9116,購自贏創工業,德國)混合後加熱至50℃攪拌1小時以形成改質溶液。再將2.5克表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料浸入改質溶液中並以50℃加熱3小時。之後再將具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料取出,以60℃乾燥2.5小時以製得一具超疏水表面之布料。
實施例2
首先,將2.05克的六水合硝酸鎂以及0.58克的尿素溶於280ml的水中以形成一溶液。再將0.54克的鋁箔以及2.5克的聚酯布料加入溶液中,並將溶液以70℃加熱46小時,以在布料之表面上原位(in situ)形成鎂鋁層狀雙氫氧化物(Mg-Al LDH)。反應完成後,將表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料以去離子水清洗,並置入烘箱中以60℃乾燥16小時。
接著,將25ml的乙醇、1.65ml的氨水以及0.25克的十六烷基三甲氧基矽烷(Dynasylan 9116,購自贏創工業,德國)混合後加熱至50℃攪拌1小時以形成改質溶液。再將2.5克表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料浸入改質溶液中並以50℃加熱3小時。之後再將具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料取出,以60℃乾燥2.5小時以製得一具超疏水表面之布料。
實施例3
首先,將8.2克的六水合硝酸鎂以及0.58克的尿素溶於280ml的水中以形成一溶液。再將0.54克的鋁箔以及2.5克的聚酯布料加入溶液中,並將溶液以70℃加熱46小時,以在布料之表面上原位(in situ)形成鎂鋁層狀雙氫氧化物(Mg-Al LDH)。反應完成後,將表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料以去離子水清洗,並置入烘箱中以60℃乾燥16小時。
接著,將25ml的乙醇、1.62ml的氨水以及0.25克的十六烷基三甲氧基矽烷(Dynasylan 9116,購自贏創工業,德國)混合後加熱至50℃攪拌1小時以形成改質溶液。再將2.5克表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料浸入改質溶液中並以50℃加熱3小時。之後
再將具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料取出,以60℃乾燥2.5小時以製得一具超疏水表面之布料。
實施例4
首先,將4.1克的六水合硝酸鎂以及0.29克的尿素溶於280ml的水中以形成一溶液。再將0.54克的鋁箔以及2.5克的聚酯布料加入溶液中,並將溶液以70℃加熱46小時,以在布料之表面上原位(in situ)形成鎂鋁層狀雙氫氧化物(Mg-Al LDH)。反應完成後,將表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料以去離子水清洗,並置入烘箱中以60℃乾燥16小時。
接著,將25ml的乙醇、1.65ml的氨水以及0.25克的十六烷基三甲氧基矽烷(Dynasylan 9116,購自贏創工業,德國)混合後加熱至50℃攪拌1小時以形成改質溶液。再將2.5克表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料浸入改質溶液中並以50℃加熱3小時。之後再將具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料取出,以60℃乾燥2.5小時以製得一具超疏水表面之布料。
實施例5
首先,將4.1克的六水合硝酸鎂以及0.58克的尿素溶於280ml的水中以形成一溶液。再將0.54克的鋁箔以及2.5克的聚酯布料加入溶液中,並將溶液以70℃加熱46小時,以在布料之表面上原位(in situ)形成鎂鋁層狀雙氫氧化物(Mg-Al LDH)。反應完成後,將表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料以去離子水清洗,並置入烘箱中以60℃乾燥16小時。
接著,將25ml的乙醇、1.65ml的氨水以及0.25克的十六烷基三甲氧基矽烷(Dynasylan 9116,購自贏創工業,德國)混合後
加熱至50℃攪拌1小時以形成改質溶液。再將2.5克表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料浸入改質溶液中並以50℃加熱至3小時。之後再將具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料取出,以60℃乾燥2.5小時以製得一具超疏水表面之布料。
比較例1
首先,將4.1克的六水合硝酸鎂以及1.16克的尿素溶於280ml的水中以形成一溶液。再將0.54克的鋁箔以及2.5克的聚酯布料加入溶液中,並將溶液以70℃加熱46小時,以在布料之表面上原位(in situ)形成鎂鋁層狀雙氫氧化物(Mg-Al LDH)。反應完成後,將表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料以去離子水清洗,並置入烘箱中以60℃乾燥16小時。
接著,在25℃下將2.5克表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料浸入濃度為2M之月桂酸鈉水溶液2小時,再將具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料取出並以水及乙醇清洗。最後以60℃乾燥具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料2.5小時,以製得一具超疏水表面之布料。
比較例2
首先,將4.1克的六水合硝酸鎂以及0.58克的尿素溶於280ml的水中以形成一溶液。再將0.54克的鋁箔以及2.5克的聚酯布料加入溶液中,並將溶液以70℃加熱46小時,以在布料之表面上原位(in situ)形成鎂鋁層狀雙氫氧化物(Mg-Al LDH)。反應完成後,將表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料以去離子水清洗,並置入烘箱中以60℃乾燥16小時。
接著,將25ml的乙醇、1.67ml的氨水以及0.025克的十六烷基三甲氧基矽烷(Dynasylan 9116,購自贏創工業,德國)混合後加熱至50℃攪拌1小時以形成改質溶液。再將2.5克表面具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料浸入改質溶液中並以50℃加熱3小時。之後再將具有鎂鋁層狀雙氫氧化物之聚酯布料取出,以60℃乾燥2.5小時以製得一具超疏水表面之布料。
水接觸角測量
以接觸角分析儀(Phoenix 150,購自Surface Electro Optics Co,韓國)量測實施例及比較例之具超疏水表面之布料之表面的水接觸角。
防潑水性測試
防潑水性係根據AATCC 22-2005標準評估。首先從實施例及比較例之布料中各剪出三塊大小為180.0×180.0mm作為試樣,再將試樣與直徑為150±5mm之金屬環套合並使試樣朝向水的噴灑方向,試樣與金屬噴嘴的距離為150±2mm。接著,以噴嘴將250mL的去離子水向試樣噴灑,噴灑時間為20至30秒。最後,在敲打試樣後,將試樣上沾濕形成的圖案與標準圖片對比。
根據潑水測試標準評級,ISO 5表示表面沒有濕潤痕跡;ISO 4表示表面稍有濕潤痕跡;ISO 3表示表面噴嘴噴灑點有濕潤痕跡;ISO 2表面大部分為濕潤狀;ISO 1表示表面整個為濕潤狀;ISO 0表示試樣完全被浸溼。
清洗耐受性測試
依照AATCC TM 135標準將實施例及比較例之具疏水錶面之布料清洗十次後,再依前述的防潑水性測試方法測量清洗後的防潑水性。
於表1所列之測試結果可見,實施例1至實施例5之水接觸角皆為135°。故,相較於比較例1,本發明實施例1至實施例5之布料皆具有更優異的疏水性。此外,實施例1至實施例5之布料在經過清洗後,防潑水性皆仍可維持在ISO 5,可見清洗後仍可維持良好的疏水性及防潑水性。而比較例1及比較例2之布料則因清洗耐受性過低而無法作為耐用布料使用。
綜上所述,雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。因此,本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Claims (14)
- 一種具超疏水表面之物品的製備方法,其步驟包含:(a)混合六水合硝酸鎂、尿素以及一第一溶劑以製備一溶液;(b)將一鋁箔以及一物品浸泡入該溶液中;(c)加熱該溶液一段時間以使複數個鎂鋁層狀雙氫氧化物原位(in situ)形成於該物品之一表面上;(d)混合氨水、十六烷基三甲氧基矽烷以及一第二溶劑以形成一改質溶液;(e)將該表面原位形成有鎂鋁層狀雙氫氧化物之該物品浸泡入該改質溶液中;(f)加熱該改質溶液一段時間;以及(g)乾燥該表面原位形成有鎂鋁層狀雙氫氧化物之該物品。
- 如請求項1之製備方法,其中在該步驟(a)中,該溶液中之該六水合硝酸鎂之濃度係介於3mM至16mM之間。
- 如請求項1之製備方法,其中在該步驟(a)中,該溶液中之該尿素濃度係介於0.5mM至2.2mM之間。
- 如請求項1之製備方法,其中在該步驟(a)中,該第一溶劑為無醇溶劑。
- 如請求項1之製備方法,其中在該步驟(b)中,相對於每百重量份之該六水合硝酸鎂,該鋁箔之添加量係介於6重量份至27重量份之間。
- 如請求項1之製備方法,其中在該步驟(c)中,該溶液之加熱溫度係介於50℃至100℃之間,且加熱時間係介於6小時至48小時之間。
- 如請求項1之製備方法,其中在該步驟(d)中,該改質溶液中之該氨水濃度係介於23mM至95mM之間。
- 如請求項1之製備方法,其中在該步驟(d)中,該改質溶液中之該十六烷基三甲氧基矽烷之使用量與該物品之使用重量比係介於0.005至1之間。
- 如請求項1之製備方法,其中在該步驟(d)中,該改質溶液之pH值係介於8至14之間。
- 如請求項1之製備方法,其中在該步驟(d)中,該第二溶劑係選自由水、甲醇以及乙醇所組成之群組之至少之一,或其組合。
- 如請求項1之製備方法,其中在該步驟(f)中,該改質溶液之加熱溫度係介於50℃至60℃之間,且加熱時間係介於1小時至3小時之間。
- 如請求項1之製備方法,其中在該步驟(g)中,該表面具有複數個鎂鋁層狀雙氫氧化物之該物品的乾燥溫度係介於60℃至80℃之間,且乾燥時間係介於2小時至6小時之間。
- 如請求項1之製備方法,其中該物品為布料,金屬或聚合物薄膜。
- 一種具超疏水表面之物品,其係藉由如請求項1至請求項13之任何一項所述之製備方法所製成。
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