具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115772282A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202211545138.0(22)申请日2022.11.30(71)申请人厦门大学地址361005福建省厦门市思明区思明南路422号(72)发明人陈志伟黄巧玲许少华(74)专利代理机构厦门南强之路专利事务所(普通合伙)35200专利代理师张素斌(51)Int.Cl.C08J7/04(2020.01)C09D183/04(2006.01)C09D7/61(2018.01)C08L83/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法(57)摘要具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法，该制备方法包含以下步骤：利用光刻技术得到具有柱形凹槽阵列的硅模板；将PDMS橡胶固化前体与硅模板贴合，固化后剥离，以复制模板表面结构；在样品表面旋涂二氧化硅分散液，得到具有微纳结构的超疏水PDMS薄膜。本发明制备的样品具有优良的透明性、超疏水性和稳定性，其对水的静态接触角达到154°。CN115772282ACN115772282A权利要求书1/1页1.具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)对硅片进行清洗预处理；2)利用光刻技术在硅片表面构筑预定的柱形凹槽阵列结构，得到硅模板；3)将PDMS主剂和固化剂混合均匀，放入真空干燥箱中以除去气泡；4)将步骤3)中除去气泡的PDMS混合液体浇筑在步骤2)的硅模板表面，放入干燥箱进行固化，最后将PDMS膜与硅模板进行剥离，得到具有柱形阵列结构的PDMS表面；5)将二氧化硅颗粒和PDMS混合液体分散于正己烷中，搅拌均匀，得到二氧化硅分散液；6)使用匀胶机将步骤5)的二氧化硅分散液旋涂至具有柱形阵列结构的PDMS表面；7)将步骤6)所得样品放入烘箱烘干，即得到具有微纳结构的透明超疏水PDMS样品。2.如权利要求1所述的具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述清洗预处理为依次使用丙酮、乙醇、去离子水各清洗15～30min，然后烘干。3.如权利要求1所述的具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述柱形凹槽阵列结构，直径30μm，深度16μm，柱间距6μm。4.如权利要求1所述的具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法，其特征在于：步骤4)中，固化温度65℃，时间为2h。5.如权利要求1所述的具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法，其特征在于：步骤5)中，二氧化硅颗粒与PDMS混合液体、正己烷的质量比为6:3:(250～300)。6.如权利要求1所述的具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法，其特征在于：步骤5)中，所述二氧化硅颗粒具有疏水性质。7.如权利要求1所述的具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法，其特征在于：步骤6)中，所述匀胶机参数设置为3000转/分，旋涂时间为10s。8.如权利要求1所述的具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法，其特征在于：步骤7)中，烘箱的加热温度为120℃，时间为1h。2CN115772282A说明书1/3页具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法技术领域[0001]本发明涉及超疏水材料制备技术领域，尤其涉及具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面制备方法。背景技术[0002]超疏水表面通常被定义为与水的接触角大于150°的固体表面，随着研究的不断深入，超疏水材料凭借其特有的抗润湿能力，而被广泛应用于自清洁、抗腐蚀、生物医疗等领域。[0003]超疏水材料所特有的抗润湿能力是通过纳米或微米尺度的粗糙度和低表面能两种因素结合所实现的，其制备一般通过以下两种途径：一种是在表面能低的材料表面上构造微纳米结构；另一种是使用低表面能物质对具有微纳米结构的表面进行修饰。因此，决定材料是否具有超疏水性的关键因素之一是材料的低表面能。PDMS，全称聚二甲基硅氧烷，其具有表面能低、化学稳定性良好、生物相容性好、透明等优点。目前，研究人员通过多种方法在PDMS表面上构建了精细的粗糙结构(如模板法、激光蚀刻法等)，再结合PDMS固有的低表面能，从而获得超疏水材料。[0004]另外，对于超疏水材料，其表面所需的粗糙度往往会导致光线的散射，因此，透明度和超疏水性往往难以兼得，因此需要通过对新材料、新工艺的探索和改进，使超疏水材料具备透明的特性，从而使其具有更为广阔的应用场景。发明内容[0005]本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种制备具有微纳结构的透明超疏水PDMS表面的方法，制备出同时具备优良疏水性和透明性的超疏水PDMS样品，为超疏水材料在光学领域等有特殊要求的应