超疏水表面(2)

Wenzel’s Theory(1936年）：

Cassic’s Theory（1944年）：cosqC = fscosqs + fvcos qv

qs= q, qv = 180°

fs + fv=1

cos q C= -1+fs (cos q + 1

研究表明，材料的表面能与表面结构是影响表观接触角大小的重要因素，单纯通过改变表面能可获得光滑表面接触角的极限是120°，因此表面微细粗糙结构是获得超疏水表面的关键。随着微纳米科技的发展，超疏水表面的可控加工成为可能，由于其广阔的应用前景，超疏水表面的浸润性及其应用成为研究的热点。

【制备方法】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粗糙结构的表面 ,这种制膜方法被称为蒸汽诱导相分离法。

蒸汽诱导相分离法具有原料来源广泛、工艺简洁、成本低、所制备表面大小不受限制等优点,但可能存在膜强度不够好的缺点。

2 模板印刷法

使用荷叶作为原始模板得到 PDM S 的凹模板 ,再使用该凹模板得到 PDM S 凸模板 ,该凸模板是荷叶的复制品,它与荷叶有同样的表面结构 ,因此表现出良好的超疏水性和很低的滚动角。该工艺类似于“印刷”,因此称为模板印刷法。用金属镍来代替 PDM S ,获得竹叶的凹模板。再在金属镍凹模板上使用紫外光固化的高分子材料复制 ,得到类似竹叶的复制品（图） ,该复制品具有超疏水能力。金属镍模板更耐磨、刚性更好、更易准确复制。

3 电纺法

通过一种简单的电纺技术 ,将溶于DMF 溶剂中的 PS 制成具有多孔微球与纳米纤维复合结构的超疏水薄膜图。其中多孔微球对超疏水性能起主要作用 ,纳米纤维起固定多孔微球的作用 ,该膜的WCA 达到 160. 4。

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