[发明专利]一种防静电强疏水性复合膜层的制备方法

说明书

一种防静电强疏水性复合膜层的制备方法，复合膜层包括镀在基体表面的导电金属层以及镀在导电金属层表面的聚四氟乙烯层，其中，使基体表面金属化形成导电金属层，然后将基体表面的导电金属层粗糙化，使导电金属层的表面形成凹槽，再将聚四氟乙烯层镀在粗糙化后的导电金属层上。其中，导电金属层克服了绝缘材料表面静电集聚问题；采用等离子刻蚀等设备制备出了聚四氟乙烯膜层，具有强疏水性，不吸附水汽的特点，水在其表面的接触角不小于150°，滑动角不超过20°。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种防静电强疏水性复合膜层的制备方法。

背景技术

在工业生产中，电气器件容易表面吸附一些水汽，电子表面容易静电积聚，在这两种条件的作用下，电子器件容易击穿，造成损害，静电与潮湿的相互作用，还影响了电子器件的使用寿命。

而聚四氟乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，同时，具有杰出的优良综合性能，耐高温，耐腐蚀、不粘、自润滑、优良的介电性能、很低的摩擦系数。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等。一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。在原子能、国防、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、金属表面处理、制药、医疗、食品、冶金冶炼等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料、绝缘材料、防粘涂层等。

现有技术中，一般采用喷涂方式制备聚四氟乙烯表面涂层。第一步分散体涂层喷涂：喷涂涂层材料需均匀一致。涂层厚度取决于采用的涂层体系；涂层厚度的变化可能从几个微米到200微米（0.2毫米）不等；第二步干燥：在烘炉中将湿的涂层加热，温度控制在100℃以下，直至大部分的溶剂已蒸发；第三步烧结：烧结这一步骤，乃是将基体材料即工件加热至一个较高的温度，直至一个不可逆的反应发生：涂层材料熔融，同粘接助剂形成网状结构。但采用上述方式喷涂聚四氟乙烯，存在以下局限：（1）、膜层需要一定厚度，但小于1μm膜层难以制备；（2）、烧结步骤需要一定温度，会破坏基体材料即电子器件的寿命；（3）、聚四氟乙烯材料纯度较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种防静电强疏水性复合膜层的制备方法，克服了喷涂聚四氟乙烯膜层厚膜、均一性难以控制、需要烧结加热的的缺陷。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种防静电强疏水性复合膜层，复合膜层包括镀在基体表面的导电金属层以及镀在导电金属层表面的聚四氟乙烯层，其中，使基体表面金属化形成导电金属层，然后将基体表面的导电金属层粗糙化，使导电金属层的表面形成凹槽，再将聚四氟乙烯层镀在粗糙化后的导电金属层上。

其中，基体表面金属化形成的导电金属层的厚度为100~200nm。

其中，将基体表面的导电金属层粗糙化后的导电金属层的粗糙度为0.04~0.08μm。

其中，聚四氟乙烯层的最大厚度不超过1μm。

其中，凹槽的波峰与其波谷的间距为40~80nm。

一种防静电强疏水性复合膜层的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、利用磁控溅射镀膜设备，以基体作为该设备的基片，以待镀的导电金属层的金属作为靶材进行磁控溅射镀膜，使基体表面镀上导电金属层；

步骤二、采用离子束刻蚀设备对复合金属层进行粗糙化，得到波峰与波谷垂直高度的深度为40~80nm的波纹状金属表面；

步骤三、以C₄F₈气体为反应气体，在波纹状金属表面整体形成一层厚度小于1μm的聚四氟乙烯层薄膜。

其中，步骤一中，磁控溅射镀膜设备的功率为200~300W；磁控溅射镀膜设备的腔室内部压力0.5~0.8Pa。