[发明专利]一种制备可压微/纳米结构超疏涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备可压微/纳米结构超疏涂层的方法，通过十四酸和氯化镍或者氯化铁无水电解制备粉末的方法，特别涉及一种在标签纸或者胶带上经过压实形成的微/纳米结构金属粉末超疏涂层。

背景技术

在日常生活和工业生产中，表面润湿性是表征材料标非常重要的一个指标。一般认为对水具有大于150°接触角及具有较小滚动角的材料均为超疏材料。受仿生思想尤其是荷叶自清洁特性的启发，研究人员通过在低表面能物质上构建粗糙表面和在粗糙的表面结构上修饰低表面能的物质均构建了超疏薄膜，相关的制备方法很多，包括制备工艺复杂的激光/等离子体刻蚀法，简单耗时的浸泡方法，快速的腐蚀方法，用紫外光照射对特定的TiO₂基薄膜实现超疏水和超亲水状态的转换方法等等。但这些方法中所存在的突出问题是：超疏性能的实现还极大地依赖于实验条件，而且制备的超疏薄膜很难实现转移，只要薄膜上的微/纳米结构破坏，它的超疏性能随即消失。为此，寻求一种高效、简单、便宜、方便操作、易于大面积生产和修复以及可转移的超疏涂层技术成为日常生活和工业生产领域的热点问题之一。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种制备可压微/纳米结构超疏涂层的方法，采用了无水电解方法在不锈钢、铝片和铜片等金属上单步快速的在阴极表面制备一定厚度的含铁或者镍金属粉末，然后将粉末均匀粘涂在标签纸或者胶带上并压实，这样就在标签纸或者胶带上制备出具有微/纳米结构的超疏涂层。

技术方案

一种制备可压微/纳米结构超疏涂层的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将氯化盐置于无水乙醇中使之完全溶解，形成0.01mol/L的溶液；

步骤2：将十四酸粉末在磁力搅拌的条件下分散在上述溶液中，使之混合均匀形成0.2mol/L的电解液；所述十四酸粉末的摩尔质量不大于0.5mol/L；

步骤3：将两片金属片作为阳极和阴极置入电解液中，加载5V～30V的直流电压进行电解1min～60min；

步骤4：电解完成后将阴极片取出于室温干燥1min，采用标签纸或者胶带将阴极板上形成粉末均匀粘涂到标签纸或者胶带上，压实后得到超疏涂层。

步骤4得到的超疏涂层根据需要将该涂层转移到任意物体上。

所述氯化盐为氯化铁或氯化镍。

所述金属片为不锈钢、铝片或铜片。

有益效果

本发明提出的一种制备可压微/纳米结构超疏涂层的方法，是将氯化盐完全溶解在无水乙醇后，在磁力搅拌的条件下继续添加十四酸粉末使之形成混合均匀的电解液，以两片任意大小的金属片分别作为阳极和阴极，在一定的电压下电解一定的时间，就在阴极上形成金属颗粒和对应十四酸盐的复合粉末，最后取出在室温下干燥，然后将该粉末均匀粘涂到标签纸或者胶带上经压实后，它表现出极佳的超疏性能。这是首次提出的一种可将预先制备的粉末涂层转移到其他物体上从而实现超疏特性的一种方法。

本发明方法制备的涂层对水有极大的超疏角度和很小的滚动角。此外，还可将其贴于其它物体上可方便的实现超疏性能的转移，有效的消除了实验条件和基底的特定要求。本发明方法简单、易操作、可修复和超疏性能稳定，并且不需要特殊的装置，更重要的是该方法只需几分钟即可完成，有望在各种工程材料上大规模地应用。

附图说明

图1：标签纸上含镍涂层经压实后的SEM图；

图2：标签纸上含铁涂层经压实后的SEM图。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

实施例1：

步骤1：将氯化盐NiCl₂·6H₂O置于150ml无水乙醇中使之完全溶解，形成0.01mol/L的溶液；

步骤2：将十四酸粉末在磁力搅拌的条件下分散在上述溶液中，使之混合均匀形成0.2mol/L的电解液；所述十四酸粉末的摩尔质量不大于0.5mol/L；

步骤3：将预先用400和800粒度的水砂纸打磨并吹干的两片不锈钢作为阳极和阴极置入电解液中，加载30V的直流电压进行电解30min；

步骤4：电解完成后，将阴极片取出于室温干燥1min，采用标签纸或者胶带将阴极板上形成粉末均匀粘涂到标签纸或者胶带上，压实后得到超疏涂层。

图1为本实施例在标签纸上含镍涂层经压实后的SEM图。

步骤4得到的超疏涂层根据需要将该涂层转移到任意物体上。

实施例2：