本發(fā)明涉及一種玻璃光滑多孔表面的制備方法，屬于表面加工處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

玻璃被廣泛應(yīng)用于各類生活、生產(chǎn)及科研領(lǐng)域。在日常使用中，玻璃會(huì)由于長(zhǎng)期的日曬雨淋或微生物附著而發(fā)生腐蝕或霉變，因此需要提高玻璃面板的耐腐蝕性以延長(zhǎng)使用壽命。研究者通過(guò)模仿荷葉效應(yīng)獲得了超疏水表面，這種表面的微觀結(jié)構(gòu)可以形成穩(wěn)定的氣?液界面層，使水滴容易滾落，從而具對(duì)防止玻璃的腐蝕風(fēng)化起到良好的效果。但是超疏水表面具有細(xì)菌易吸附、壓力穩(wěn)定性差，物理耐磨損性差等缺點(diǎn)。于是研究者對(duì)豬籠草效應(yīng)進(jìn)行模仿，進(jìn)一步獲得了灌注液體型潤(rùn)滑多孔表面（slipperyliquid-infusedporoussurface，slips）。這是一種將潤(rùn)滑液如硅油、全氟聚醚、離子液體等灌注到微/納粗糙結(jié)構(gòu)基材中制備的而成的仿生表面，能顯著減小液滴滑動(dòng)角和滯后角，具有抵抗絕大多數(shù)液體附著的優(yōu)點(diǎn)，在玻璃表面構(gòu)造slips能夠有效抑制各種外物包括油脂、血液、冰以及微生物等的附著，在自清潔、抑菌、防霧、防冰霜等方面有著巨大作用，且所得表面抗壓穩(wěn)定性好，具有自修復(fù)等優(yōu)勢(shì)。

專利cn102501477a公開了一種在玻璃表面輔以樹脂作為粘結(jié)層，并在其上利用二氧化硅顆粒構(gòu)建微納結(jié)構(gòu)，并氟化修飾得到的超疏水玻璃表面。雖然此表面解決了超疏水表面耐久度差的缺點(diǎn)，但是并不能達(dá)到疏油的效果。專利cn105733385a公開了一種構(gòu)造光滑多孔表面的方法，將硅油潤(rùn)滑液封進(jìn)有機(jī)硅聚氨酯基材內(nèi)部,結(jié)合氣凝膠多孔結(jié)構(gòu)的吸附和硅油在有機(jī)硅聚氨酯表面的遷移行為,達(dá)到硅油潤(rùn)滑油在有機(jī)硅聚氨酯基材表面的緩釋作用,起到自潤(rùn)滑的效果。但是此方法所用材料眾多，操作繁瑣。專利cn103145346a公開了一種以三甲基氯硅烷為溶質(zhì)，以乙醇為溶劑的表面改性劑，只要將玻璃基片放入改性溶液中浸泡一段時(shí)間，就能改變玻璃的潤(rùn)濕性，降低其摩擦力。方法簡(jiǎn)單易操作，但是疏液效果不理想，且物理耐磨損性較差。專利cn104310302a使用聚苯乙烯微球構(gòu)造單層軟模板獲得微結(jié)構(gòu)，并用聚二甲基硅氧烷進(jìn)行軟復(fù)制，最后在凹陷微結(jié)構(gòu)內(nèi)填充潤(rùn)滑液獲得超滑表面。此方法能夠大面積獲得具有全方位疏液特性的slips，并可按需求裁剪形狀貼合到玻璃基底上，但是制作單層聚苯乙烯微球的操作難度大，且成本過(guò)高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在玻璃上制備灌注液體型光滑多孔表面的方法，利用氫氧化鈉溶液水熱腐蝕玻璃構(gòu)造微納結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)氟化修飾后旋涂添加潤(rùn)滑油，所得表面具有優(yōu)異的疏液特性，自清潔效果好，制備過(guò)程所用材料簡(jiǎn)單，操作方便。

一種玻璃光滑多孔表面的制備方法，具體步驟為：

（1）前處理：去除玻璃表面的灰塵、油污；

（2）預(yù)處理：在溫度為60~80℃條件下，將步驟（1）前處理的玻璃置于氫氧化鈉溶液中反應(yīng)3~15h取出，然后用蒸餾水沖洗，干燥；

（3）表面修飾：將步驟（2）預(yù)處理的玻璃置于1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷中浸泡6~8h，取出，干燥；

（4）灌注涂覆：在步驟（3）表面修飾的玻璃表面灌注涂覆潤(rùn)滑液即得玻璃光滑多孔表面；

所述步驟（1）中前處理為依次使用99%丙酮和蒸餾水超聲清洗玻璃，清除附著在玻璃表面的灰塵及油污；

所述步驟（2）中氫氧化鈉濃度為0.1~0.2mol/l；

所述步驟（3）中潤(rùn)滑液為全氟聚醚潤(rùn)滑液或聚硅氧烷潤(rùn)滑油。

本發(fā)明的有益效果：

（1）本發(fā)明利用氫氧化鈉溶液水熱腐蝕玻璃構(gòu)造微納結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)氟化修飾后旋涂添加潤(rùn)滑油，所得表面具有優(yōu)異的疏液特性，自清潔效果好；

（2）本發(fā)明制備方法制備所用材料簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉，操作簡(jiǎn)單易行。

附圖說(shuō)明

圖1為未經(jīng)處理的普通玻璃的油接觸角光學(xué)圖；

圖2為實(shí)施例1制備所得的玻璃光滑多孔表面的油接觸角光學(xué)圖；

圖3為實(shí)施例2制備所得的玻璃光滑多孔表面的油接觸角光學(xué)圖；

圖4為實(shí)施例3制備所得的玻璃光滑多孔表面的油接觸角光學(xué)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。

實(shí)施例1：一種玻璃光滑多孔表面的制備方法，具體步驟為：

（1）前處理：依次使用99%丙酮和蒸餾水超聲清洗玻璃，去除玻璃表面的灰塵、油污；

（2）預(yù)處理：在溫度為80℃條件下，將步驟（1）前處理的玻璃置于氫氧化鈉溶液中反應(yīng)3h取出，然后用蒸餾水沖洗，干燥；其中氫氧化鈉濃度為0.2mol/l；氫氧化鈉溶液在玻璃表面刻蝕出一層至多層微納結(jié)構(gòu)；

（3）表面修飾：將步驟（2）預(yù)處理的玻璃置于1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷中浸泡6h，取出，干燥；

（4）灌注涂覆：將步驟（3）表面修飾的玻璃置于勻膠機(jī)中，在玻璃表面灌注涂覆潤(rùn)滑液（潤(rùn)滑液為全氟聚醚潤(rùn)滑油）即得玻璃光滑多孔表面，其中旋涂速度為4000r/min；

未經(jīng)處理的普通玻璃的油接觸角光學(xué)圖如圖1所示，從圖1可知，未經(jīng)處理的普通玻璃，其有接觸幾乎為零，油滴完全浸潤(rùn)在玻璃表面，無(wú)法滑動(dòng)；

本實(shí)施例制備的玻璃光滑多孔表面的油接觸角光學(xué)圖如圖2所示，從圖2可知，經(jīng)過(guò)堿腐蝕、氟化且旋涂潤(rùn)滑油后，油滴在玻璃表面的接觸角約為65°，且可以順暢的在玻璃表面滑動(dòng)，滑動(dòng)角為5°。

實(shí)施例2：一種玻璃光滑多孔表面的制備方法，具體步驟為：

（1）前處理：依次使用99%丙酮和蒸餾水超聲清洗玻璃，去除玻璃表面的灰塵、油污；

（2）預(yù)處理：在溫度為70℃條件下，將步驟（1）前處理的玻璃置于氫氧化鈉溶液中反應(yīng)9h取出，然后用蒸餾水沖洗，干燥；其中氫氧化鈉濃度為0.15mol/l；

（3）表面修飾：將步驟（2）預(yù)處理的玻璃置于1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷中浸泡7h，取出，干燥；

（4）灌注涂覆：將步驟（3）表面修飾的玻璃置于勻膠機(jī)中，在玻璃表面灌注涂覆潤(rùn)滑液（潤(rùn)滑液為全氟聚醚潤(rùn)滑油）即得玻璃光滑多孔表面，其中旋涂速度為5000r/min；

本實(shí)施例制備的玻璃光滑多孔表面的油接觸角光學(xué)圖如圖3所示，從圖3可知，經(jīng)過(guò)堿腐蝕、氟化且旋涂潤(rùn)滑油后，油滴在玻璃表面的接觸角約為69°，且可以順暢的在玻璃表面滑動(dòng)，滑動(dòng)角為4°。

實(shí)施例3：一種玻璃光滑多孔表面的制備方法，具體步驟為：

（1）前處理：依次使用99%丙酮和蒸餾水超聲清洗玻璃，去除玻璃表面的灰塵、油污；

（2）預(yù)處理：在溫度為60℃條件下，將步驟（1）前處理的玻璃置于氫氧化鈉溶液中反應(yīng)15h取出，然后用蒸餾水沖洗，干燥；其中氫氧化鈉濃度為0.1mol/l；

（3）表面修飾：將步驟（2）預(yù)處理的玻璃置于1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷中浸泡8h，取出，干燥；

（4）灌注涂覆：將步驟（3）表面修飾的玻璃置于勻膠機(jī)中，在玻璃表面灌注涂覆潤(rùn)滑液（潤(rùn)滑液為全氟聚醚潤(rùn)滑油）即得玻璃光滑多孔表面，其中旋涂速度為6000r/min；

本實(shí)施例制備的玻璃光滑多孔表面的油接觸角光學(xué)圖如圖4所示，從圖4可知，經(jīng)過(guò)堿腐蝕、氟化且旋涂潤(rùn)滑油后，油滴在玻璃表面的接觸角約為62°，且可以順暢的在玻璃表面滑動(dòng)，滑動(dòng)角為7°。

實(shí)施例4：一種玻璃光滑多孔表面的制備方法，具體步驟為：

（1）前處理：依次使用99%丙酮和蒸餾水超聲清洗玻璃，去除玻璃表面的灰塵、油污；

（2）預(yù)處理：在溫度為65℃條件下，將步驟（1）前處理的玻璃置于氫氧化鈉溶液中反應(yīng)15h取出，然后用蒸餾水沖洗，干燥；其中氫氧化鈉濃度為0.18mol/l；

（3）表面修飾：將步驟（2）預(yù)處理的玻璃置于1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷中浸泡7h，取出，干燥；

（4）灌注涂覆：將步驟（3）表面修飾的玻璃置于勻膠機(jī)中，在玻璃表面灌注涂覆潤(rùn)滑液（潤(rùn)滑液為聚硅氧烷潤(rùn)滑油）即得玻璃光滑多孔表面，其中旋涂速度為5000r/min。