等离子体纳米织构化聚丙烯表面的超疏水稳定性研究

来源期刊：材料保护2019年第9期

论文作者：刘霞 李昱鹏 李晓宇 雷明凯

文章页码：50 - 55

关键词：等离子体表面改性;纳米织构;聚丙烯;超疏水性;蒸发;水滴撞击;

摘    要：等离子体纳米织构化方法可在聚合物表面制备纳米结构,与等离子体聚合沉积具有低表面能的氟碳聚合物薄膜相结合,是制备超疏水聚合物表面的有效方法之一。外界因素作用对超疏水稳定性的影响是制约超疏水表面应用的主要因素。采用等离子体纳米织构化方法对聚丙烯表面进行改性,制备出具有纳米柱结构的超疏水表面,研究了在不同温度下的水滴蒸发过程和在不同初始速度下的水滴撞击过程。在温度30℃和60℃下水滴蒸发过程中的浸润状态变化相似,当液滴体积从4.0μL减小到0.7μL时,水滴从低黏附性Cassie态转变为高黏附性Wenzel态。水滴以1.24 m/s速度撞击到水平聚丙烯表面时液滴完全回弹,当水滴速度为1.39 m/s时,水滴发生部分回弹,表面黏滞0.2μL小液滴,水滴撞击到弯曲表面上发生小液滴黏滞的临界速度增加到2.79 m/s。小液滴在表面经自然振荡作用发生去润湿过程,黏滞液滴可以从高黏附性Wenzel态恢复至低黏附性Cassie态,使超疏水表面依旧能够保持良好的稳定性。