一種銅基體表面超疏水薄膜的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種銅基體表面超疏水薄膜的制備方法，包括：(1)將銅基體放入質量濃度為1～10％的硝酸溶液中浸泡1～5min以除去銅基體表面的氧化物，用去離子水對銅基體清洗1～3次，再用無水乙醇清洗1～3次，得到潔凈的銅基體；(2)將十八烷基三乙氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比2～5:8～12:1混合，加入酸調節pH值為4～5，攪拌5～10h，得到混合溶液A；將(3?巰基丙基)三甲氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比1:4～9:90～95混合，于30～40℃水浴條件下攪拌3～8h，得到混合溶液B；(3)將合溶液A與混合溶液B混合，加入增稠劑，采用浸漬?提拉法在潔凈的銅基體上鍍膜，得到超疏水薄膜。本發明專利技術中的銅基體表面超疏水薄膜的制備方法簡單、性質穩定、疏水性好。

A Method for Preparing Super-hydrophobic Films on Copper Matrix Surface

The invention discloses a preparation method of superhydrophobic film on the surface of copper matrix, which includes: (1) immersing copper matrix in nitric acid solution with a mass concentration of 1-10% for 1-5 minutes to remove oxides on the surface of copper matrix, cleaning copper matrix with deionized water for 1-3 times, and then cleaning copper matrix with anhydrous ethanol for 1-3 times to obtain a clean copper matrix; (2) soaking octadecyl triethoxysilane and anhydrous silane. Ethanol and deionized water are mixed at volume ratio of 2-5:8-12:1, pH value adjusted by adding acid is 4-5, stirring for 5-10 hours to obtain mixed solution A; trimethoxysilane (3 mercaptopropyl), anhydrous ethanol and deionized water are mixed at volume ratio of 1:4-9:90-95, and mixed solution B is obtained by stirring for 3-8 hours at 30-40 C in water bath; (3) mixed solution A and mixed solution B are added to thicken solution B. The superhydrophobic film was obtained by dipping and pulling method on clean copper substrate. The preparation method of the superhydrophobic film on the surface of the copper substrate in the invention is simple, the property is stable and the hydrophobic property is good.

【技術實現步驟摘要】
一種銅基體表面超疏水薄膜的制備方法
本專利技術涉及疏水材料
，特別是涉及一種銅基體表面超疏水薄膜的制備方法。
技術介紹
超疏水表面是指水的接觸角大于150°且滾動角低于10°的表面。直到1997年，Barthlott和Neinhuis解釋自然界荷葉效應的起源和概念性問題時，超疏水表面才引起人們的持續關注。超疏水表面在衣物整理、電子元件保護、吸油及油水分離等領域展現了優異的性能，已經成為表界面研究領域的熱點。超疏水表面的構筑策略有兩個：一種是在具有一定粗糙度的表面上修飾低表面能的物質；另一種是通過改變材料表面的粗糙度和表面微觀形態來達到。納米材料技術的發展使得制備特殊潤濕性表面的方法和種類已經很多，但現有制備方法過于依賴精密的實驗設備和復雜的化學物質。其次，在粗糙表面修飾的低表面能物質一般為含氟或硅烷的化合物，其價格昂貴且有些特殊的制備方法涉及到昂貴的設備如化學氣相沉積、激光刻蝕或者依賴于特殊基底的選擇等。同時，較長的制備周期也是當前面臨的一個難題。為此，有必要針對上述問題，提出一種銅基體表面超疏水薄膜的制備方法，其能夠解決現有技術中存在的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種銅基體表面超疏水薄膜的制備方法，以克服現有技術中的不足。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種銅基體表面超疏水薄膜的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：(1)將銅基體放入質量濃度為1～10％的硝酸溶液中浸泡1～5min以除去銅基體表面的氧化物，用去離子水對銅基體清洗1～3次，再用無水乙醇清洗1～3次，得到潔凈的銅基體；(2)將十八烷基三乙氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比2～5:8～12:1混合，加入酸調節pH值為4～5，攪拌5～10h，得到混合溶液A；將(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比1:4～9:90～95混合，于30～40℃水浴條件下攪拌3～8h，得到混合溶液B；(3)將混合溶液A與混合溶液B混合，加入增稠劑，采用浸漬-提拉法在潔凈的銅基體上鍍膜，得到超疏水薄膜。優選的，步驟(1)中，在去除銅基體表面的氧化物之前還包括除油的處理過程，除油過程中的溫度為80～100℃。優選的，步驟(2)中，所述酸為醋酸。優選的，步驟(2)中，所述十八烷基三乙氧基硅烷、所述無水乙醇、所述去離子水的體積比為3.5:10:1。優選的，步驟(2)中，所述(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷、所述無水乙醇、所述去離子水的體積比為1:5:94。優選的，步驟(3)中，所述混合溶液A與所述混合溶液B的體積比為1:1。與現有技術相比，本專利技術的優點在于：本專利技術中的銅基體表面超疏水薄膜的制備方法簡單、性質穩定、疏水性好。具體實施方式本專利技術通過下列實施例作進一步說明：根據下述實施例，可以更好地理解本專利技術。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結果僅用于說明本專利技術，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本專利技術。本專利技術公開一種銅基體表面超疏水薄膜的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：(1)將銅基體放入質量濃度為1～10％的硝酸溶液中浸泡1～5min以除去銅基體表面的氧化物，用去離子水對銅基體清洗1～3次，再用無水乙醇清洗1～3次，得到潔凈的銅基體；(2)將十八烷基三乙氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比2～5:8～12:1混合，加入酸調節pH值為4～5，攪拌5～10h，得到混合溶液A；將(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比1:4～9:90～95混合，于30～40℃水浴條件下攪拌3～8h，得到混合溶液B；(3)將混合溶液A與混合溶液B混合，加入增稠劑，采用浸漬-提拉法在潔凈的銅基體上鍍膜，得到超疏水薄膜。其中，步驟(1)中，在去除銅基體表面的氧化物之前還包括除油的處理過程，除油過程中的溫度為80～100℃。其中，步驟(2)中，所述酸為醋酸；進一步地，所述十八烷基三乙氧基硅烷、所述無水乙醇、所述去離子水的體積比為3.5:10:1；所述(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷、所述無水乙醇、所述去離子水的體積比為1:5:94。其中，步驟(3)中，所述混合溶液A與所述混合溶液B的體積比為1:1。下述以具體地實施例進行說明，以制備本專利技術中的銅基體表面超疏水薄膜。實施例1(1)將銅基體放入質量濃度為1％的硝酸溶液中浸泡1min以除去銅基體表面的氧化物，用去離子水對銅基體清洗1～3次，再用無水乙醇清洗1～3次，得到潔凈的銅基體；(2)將十八烷基三乙氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比2:8:1混合，加入酸調節pH值為4，攪拌5h，得到混合溶液A；將(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比1:4:95混合，于30℃水浴條件下攪拌3h，得到混合溶液B；(3)將混合溶液A與混合溶液B按照體積比為1:1進行混合，加入增稠劑，采用浸漬-提拉法在潔凈的銅基體上鍍膜，得到超疏水薄膜。實施例2(1)將銅基體放入質量濃度為5％的硝酸溶液中浸泡3min以除去銅基體表面的氧化物，用去離子水對銅基體清洗1～3次，再用無水乙醇清洗1～3次，得到潔凈的銅基體；(2)將十八烷基三乙氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比3.5:10:1混合，加入酸調節pH值為4.5，攪拌8h，得到混合溶液A；將(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比1:5:94混合，于35℃水浴條件下攪拌5h，得到混合溶液B；(3)將混合溶液A與混合溶液B按照體積比為1:1進行混合，加入增稠劑，采用浸漬-提拉法在潔凈的銅基體上鍍膜，得到超疏水薄膜。實施例3(1)將銅基體放入質量濃度為10％的硝酸溶液中浸泡5min以除去銅基體表面的氧化物，用去離子水對銅基體清洗1～3次，再用無水乙醇清洗1～3次，得到潔凈的銅基體；(2)將十八烷基三乙氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比5:12:1混合，加入酸調節pH值為5，攪拌10h，得到混合溶液A；將(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比1:9:90混合，于40℃水浴條件下攪拌3～8h，得到混合溶液B；(3)將混合溶液A與混合溶液B按照體積比為1:1進行混合，加入增稠劑，采用浸漬-提拉法在潔凈的銅基體上鍍膜，得到超疏水薄膜。上述實施例1～3中的方法制備得到的銅基體表面超疏水薄膜具有超疏水性能，通過對上述銅基體表面超疏水薄膜進行疏水性實驗，結果表明，在室溫條件下放置較長時間之后，該疏水薄膜仍能保持超疏水性能。最后，還需要說明的是，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種銅基體表面超疏水薄膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：(1)將銅基體放入質量濃度為1～10％的硝酸溶液中浸泡1～5min以除去銅基體表面的氧化物，用去離子水對銅基體清洗1～3次，再用無水乙醇清洗1～3次，得到潔凈的銅基體；(2)將十八烷基三乙氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比2～5:8～12:1混合，加入酸調節pH值為4～5，攪拌5～10h，得到混合溶液A；將(3?巰基丙基)三甲氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比1:4～9:90～95混合，于30～40℃水浴條件下攪拌3～8h，得到混合溶液B；(3)將混合溶液A與混合溶液B混合，加入增稠劑，采用浸漬?提拉法在潔凈的銅基體上鍍膜，得到超疏水薄膜。

【技術特征摘要】
1.一種銅基體表面超疏水薄膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：(1)將銅基體放入質量濃度為1～10％的硝酸溶液中浸泡1～5min以除去銅基體表面的氧化物，用去離子水對銅基體清洗1～3次，再用無水乙醇清洗1～3次，得到潔凈的銅基體；(2)將十八烷基三乙氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比2～5:8～12:1混合，加入酸調節pH值為4～5，攪拌5～10h，得到混合溶液A；將(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷、無水乙醇、去離子水按體積比1:4～9:90～95混合，于30～40℃水浴條件下攪拌3～8h，得到混合溶液B；(3)將混合溶液A與混合溶液B混合，加入增稠劑，采用浸漬-提拉法在潔凈的銅基體上鍍膜，得到超疏水薄膜。2.根據權利要求1所述的銅基體表面超疏水薄膜的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐偉，
申請(專利權)人：蘇州漢力新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32