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1、功能高分子學報Vol.21No.2230JournalofFunctionalPolymers2008年6月綜述超疏水表面的制備方法1,323133石璞,陳洪,龔惠青,袁志慶,李福枝,劉躍軍(1.中南大學粉末冶金研究所,長沙410083;2.中南林業(yè)科技大學,長沙410004;3.湖南工業(yè)大學包裝新材料與技術重點實驗室,湖南株洲412008)摘要:超疏水表面材料具有防水、防污、可減少流體的粘滯等優(yōu)良特性,是目前功能材料研究的熱點之一。其中超疏水表面的制備方法是研究的關鍵點。介紹和評述超疏水表面的制備方法,對
2、該領域的發(fā)展方向進行了展望。關鍵詞:超疏水;表面;制備方法中圖分類號:O647文獻標識碼:A文章編號: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]自從Onda等1996年首次報道在實驗室合成出人造超疏水表面以來,超疏水表面引起了研究人員的廣泛興趣。總體說來,目前的研究主要集中在以下幾個領域:(1)研究自然界中具有超疏水表面的植物和動[2][3][4~
6、5]物,為開發(fā)具有新型表面結構的材料提供靈感。高雪峰和江雷、馮琳、郭志光等的論文中有詳細的[6]描述和精美的電鏡照片。(2)使用無機物或在金屬表面制備具有超疏水性表面的材料。(3)使用高分子材[7~11]料制備具有超疏水性的表面。(4)理論研究,主要是通過構建模型以探討表面結構狀況與接觸角或滾[38]動角的關系。關于超疏水表面的基本理論,金美華的博士論文有詳細論述。超疏水表面一般可以通過兩類技術路線來制備:一類是在低表面能的疏水材料表面上構建微米-納米級粗糙結構;另外一類是用低表面能物質在微米-納米級粗糙結
7、構上進行修飾處理。其中,制備合適微米-納米級粗糙結構的方法是相關研究的關鍵。從制備方法來說,主要有蒸汽誘導相分離法、模板印刷法、電紡法、溶膠-凝膠法、模板擠壓法、激光和等離子體刻蝕法、拉伸法、腐蝕法以及其他方法。在此對各種制備方法進行分類評述。收稿日期:2008-03-10基金項目:國家自然科學基金(10672197)作者簡介:石璞(1976-),男,安徽安慶人,講師,在讀博士,研究方向:生物醫(yī)學材料。E-mail:shipu1976@163.com通訊聯(lián)系人:陳洪,E-mail:chenhongcs@12
8、6.com第2期石璞,等:超疏水表面的制備方法2311制備方法1.1蒸汽誘導相分離法在一定條件下,高分子溶液在溶劑蒸發(fā)過程中,溶液熱力學狀態(tài)不穩(wěn)定,高分子鏈間易發(fā)生自聚集,形成高分子聚集相。當高分子鏈聚集到一定程度時,高分子聚集相間發(fā)生相分離過程,并形成具有微米-納米級[12]粗糙結構的表面,這種制膜方法被稱為蒸汽誘導相分離法。例如:Zhao等將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
