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1、功能高分子学报Vol.21No.2230JournalofFunctionalPolymers2008年6月综述超疏水表面的制备方法1,323133石璞,陈洪,龚惠青,袁志庆,李福枝,刘跃军(1.中南大学粉末冶金研究所,长沙410083;2.中南林业科技大学,长沙410004;3.湖南工业大学包装新材料与技术重点实验室,湖南株洲412008)摘要:超疏水表面材料具有防水、防污、可减少流体的粘滞等优良特性,是目前功能材料研究的热点之一。其中超疏水表面的制备方法是研究的关键点。介绍和评述超疏水表面的制备方法,对
2、该领域的发展方向进行了展望。关键词:超疏水;表面;制备方法中图分类号:O647文献标识码:A文章编号:1008-9357(2008)02-0230-07MethodstoPrepareSuperhydrophobicSurface1,323133SHIPu,CHENHong,GONGHu-iqing,YUANZh-iqing,LIFu-zhi,LIUYue-jun(1.InstituteofPowderMetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083,Chin
3、a;2.CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha410004,China;3.KeyLaboratoryofNewMaterialandTechnologyforPackage,HunanUniversityofTechnology,Zhuzhou412008,Hunan,China)Abstract:Superhydrophobicmaterialshavereceivedtremendousattentioninrecentyearsb
4、ecauseofitsspecialpropertiessuchaswater-proof,ant-ipollution,reductionresistanceofflowingliquid,etc.Itbecomeshotspotresearchinfunctionalmaterialfield,andthepreparationmethodstoacquireexcellentsuperhydrophobicsurfacearekeytotheresearch.Representativearticle
5、sinrecentyearsaboutpreparationmethodsarereviewedinthisarticle.Theprospectofdevelopmentsisproposed.Keywords:superhydrophobic;surface;preparationmethods[1]自从Onda等1996年首次报道在实验室合成出人造超疏水表面以来,超疏水表面引起了研究人员的广泛兴趣。总体说来,目前的研究主要集中在以下几个领域:(1)研究自然界中具有超疏水表面的植物和动[2][3][4~
6、5]物,为开发具有新型表面结构的材料提供灵感。高雪峰和江雷、冯琳、郭志光等的论文中有详细的[6]描述和精美的电镜照片。(2)使用无机物或在金属表面制备具有超疏水性表面的材料。(3)使用高分子材[7~11]料制备具有超疏水性的表面。(4)理论研究,主要是通过构建模型以探讨表面结构状况与接触角或滚[38]动角的关系。关于超疏水表面的基本理论,金美华的博士论文有详细论述。超疏水表面一般可以通过两类技术路线来制备:一类是在低表面能的疏水材料表面上构建微米-纳米级粗糙结构;另外一类是用低表面能物质在微米-纳米级粗糙结
7、构上进行修饰处理。其中,制备合适微米-纳米级粗糙结构的方法是相关研究的关键。从制备方法来说,主要有蒸汽诱导相分离法、模板印刷法、电纺法、溶胶-凝胶法、模板挤压法、激光和等离子体刻蚀法、拉伸法、腐蚀法以及其他方法。在此对各种制备方法进行分类评述。收稿日期:2008-03-10基金项目:国家自然科学基金(10672197)作者简介:石璞(1976-),男,安徽安庆人,讲师,在读博士,研究方向:生物医学材料。E-mail:shipu1976@163.com通讯联系人:陈洪,E-mail:chenhongcs@12
8、6.com第2期石璞,等:超疏水表面的制备方法2311制备方法1.1蒸汽诱导相分离法在一定条件下,高分子溶液在溶剂蒸发过程中,溶液热力学状态不稳定,高分子链间易发生自聚集,形成高分子聚集相。当高分子链聚集到一定程度时,高分子聚集相间发生相分离过程,并形成具有微米-纳米级[12]粗糙结构的表面,这种制膜方法被称为蒸汽诱导相分离法。例如:Zhao等将溶解于二甲基甲酰胺(DMF)的聚苯乙烯-b-二甲基硅氧烷共聚物(PS
