一種超疏水膠帶的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于超疏水材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通過粘貼灰菜表面白色粉末而制備超疏水膠帶的方法,其具體制備工藝步驟如下：選擇在溫室大棚或天然環(huán)境中種植或野生灰菜，控制溫度為0?5℃，將灰菜葉片平鋪在玻璃上，再將膠帶的帶膠表面輕微粘附在灰菜葉片正面或背面，并用手撫平輕壓，使灰菜葉片上的白色粉末粘附在膠帶上，將膠帶緩緩從灰菜葉片揭下，并防止破壞灰菜葉片的表皮組織，得到具有超疏水特性的膠帶,重復(fù)上述步驟，使膠帶粘附的灰菜葉片上的白色粉末物質(zhì)達(dá)到最多，制得超疏水膠帶,該方法無需額外低表面能材料，無需化學(xué)修飾和化學(xué)試劑，其設(shè)備與工藝簡單，綠色節(jié)能，易于推廣，疏水性好，耐用性強(qiáng)，生產(chǎn)周期短。
【專利說明】
一種超疏水膠帶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001 ]本發(fā)明屬于超疏水材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通過粘貼灰菜表面白色粉末而制備超疏水膠帶的方法，該膠帶有脫水性能，增加其使用強(qiáng)度。
【背景技術(shù)】
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[0002]潤濕性是固體表面的重要性質(zhì)之一，常用接觸角來衡量，當(dāng)接觸角大于150°，滾動(dòng)角小于10°時(shí)為超疏水表面。自然界中的一些動(dòng)植物就具有超疏水表面，荷葉、水稻葉子等植物葉片具有自清潔效應(yīng)，水黽能夠毫不費(fèi)力地站在水面上(Nature。2004.432(4): 36)，蝴蝶翅膀能在雨中不被淋濕。1996年，Onda等(Langmuir.1996.12(9):2125-2127)首次報(bào)道了人工合成超疏水表面。1997年。德國植物學(xué)家Barthlott和Ne inhui s (Planta ,1997,202(1):1-8； Annals ofBotany，1997，79(6): 667-677)對植物的超疏水性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)荷葉的自清潔性是由表面微米結(jié)構(gòu)和表面蠟層共同引起的。江雷等對荷葉的進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)微米結(jié)構(gòu)的乳突上還存在納米結(jié)構(gòu)，而微納米結(jié)構(gòu)和表面蠟層共同作用是引起荷葉表面超疏水的根本原因。由于超疏水表面具有自清潔、減阻、耐腐蝕、防結(jié)冰等特性，因而在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用和研究價(jià)值。現(xiàn)有技術(shù)中制備超疏水表面主要有兩個(gè)方面:一方面是在疏水材料(接觸角大于90°)表面構(gòu)建粗糙結(jié)構(gòu)；另一方面是在粗糙表面上用低表面能物質(zhì)進(jìn)行修飾?；谶@兩個(gè)思路，近十幾年來，源源不斷的加工技術(shù)被用來制備超疏水表面，如光刻工藝、模板法、刻蝕法、自組裝法、電化學(xué)沉積法、電紡絲法、等離子體法、溶膠凝膠法和相分離法等，這些方法存在各種各樣的問題，主要原因在于:一是涉及到特定的設(shè)備、專門的帶有微納米結(jié)構(gòu)的模板、苛刻的條件和較長的周期;二是需要大量的化學(xué)試劑和有機(jī)溶劑，涉及環(huán)境和污染問題;三是現(xiàn)有的一些方法需要用低表面能物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)修飾，如含氟或硅的化合物，價(jià)格昂貴，增加產(chǎn)品成本。
[0003]目前，膠帶是一種廣泛使用的材料，超疏水膠帶對于提升膠帶的防水、自清潔效果非常有效，然而，現(xiàn)有技術(shù)具有超疏水特性膠帶的報(bào)道較少，中國專利CN103205211A公開了一種超疏水膠帶的制備方法:首先配制出石榴狀S12OPVA超疏水粒子的乙醇分散液，然后將該分散液涂敷到市售親水性雙面膠上，真空干燥后即制得具有單面超疏水性能的膠帶，該方法簡單易行，但應(yīng)用于實(shí)際仍然存在一些問題:石榴狀S12OPVA的制備和獲取比較困難，制備過程中需要使用有機(jī)溶劑；中國專利CN103589360A公開了一種仿生壁虎復(fù)合微陣列的制備方法，涉及一種仿壁虎腳剛毛的制備方法，該方法采用溶液化學(xué)法制備ZnO和ZnO/C微陣列，或?qū)⒅苽涞腪nO和ZnO/C微陣列浸漬在PDMS的三氯甲烷溶液中，經(jīng)固化得到ZnO/PDMS和ZnO/C/PDMS復(fù)合微陣列，該方法控制實(shí)驗(yàn)參數(shù)較難，制備過程中大量使用有機(jī)溶劑，涉及到廢液處理和環(huán)境污染問題。由于受成本、制備工藝和制備環(huán)境等各種條件的制約，疏水性膠帶在現(xiàn)實(shí)生活中還沒有得到廣泛性的應(yīng)用，因此尋求一種既簡單經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的制備方法制備超疏水膠帶具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，尋求提供一種工藝簡單，操作容易、環(huán)保好的超疏水膠帶的制備方法，該膠帶超疏水性能好，持久性優(yōu)良，可以應(yīng)用到各種表面粘貼，在防水和自清潔領(lǐng)域等應(yīng)用前景好。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明涉及的超疏水膠帶制備方法，通過在膠帶上粘附天然植物表面的粉末，得到具有超疏水特性的膠帶，其具體制備工藝步驟如下:
[0006](I)選擇并采摘在溫室大棚或天然環(huán)境中種植或野生灰菜，使灰菜葉片上帶有的白色粉末保留在灰菜葉片山，控溫0_5°C條件下保存?zhèn)溆茫?br>[0007](2)控制溫度在0_5°C條件下，將灰菜葉片平鋪在玻璃上，再將膠帶的帶膠表面輕微粘附在灰菜葉片正面或背面，并用手撫平輕壓，使灰菜葉片上的白色粉末粘附在膠帶上；
[0008](3)將粘有白色粉末的膠帶緩緩從灰菜葉片上揭下，并防止破壞灰菜葉片的表皮組織，得到具有超疏水特性的膠帶；
[0009](4)在步驟(2)的粘附位置處重復(fù)步驟(2)和(3)1-5次，使灰菜葉片上80%以上的白色粉末粘附在膠帶膠面上，制得超疏水膠帶。
[0010]本發(fā)明所述的灰菜葉片的長度和寬度不小于lcm，帶有的白色粉末微觀結(jié)構(gòu)為帽形，帽口直徑為10-130μηι，高度為10-120μηι，帽形白色粉末中心之間的距離為5-500μηι;帽形白色粉末以帽口朝膠面，帽頂朝外，水與膠帶表面之間的接觸角大于150°，滾動(dòng)角小于10°。
[0011]本發(fā)明所述膠帶包括透明膠帶、高溫膠帶、雙面膠帶、絕緣膠帶、特種膠帶、壓敏膠帶、模切膠帶、BOPP膠帶、布基膠帶、牛皮紙膠帶、美紋紙膠帶、纖維膠帶、PVC膠帶、PE泡棉膠帶、警示膠帶、地毯膠帶、電工膠帶、保護(hù)膜紙膠、纏繞膜膠帶、封箱膠帶和模塊膠帶。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，將植物葉片上的白色帽形粉末粘附在膠帶膠面上，無需額外低表面能材料，無需化學(xué)修飾和化學(xué)試劑，設(shè)備與工藝簡單，綠色節(jié)能，環(huán)境友好，易于推廣，疏水性好，耐用性強(qiáng)，生產(chǎn)周期短。
【附圖說明】
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[0013]圖1是本發(fā)明選取的灰菜葉片背面白色粉末照片。
[0014]圖2是本發(fā)明制備的超疏水透明膠帶顯微鏡照片。
[0015]圖3是本發(fā)明制備的超疏水透明膠帶與水的接觸角照片。
[0016]圖4是本發(fā)明制備的超疏水絕緣膠帶顯微鏡照片。
[0017]圖5是本發(fā)明制備的超疏水絕緣膠帶與水的接觸角照片。
[0018]圖6是本發(fā)明制備的超疏水導(dǎo)電膠帶顯微鏡照片。
[0019]圖7是本發(fā)明制備的超疏水導(dǎo)電膠帶與水的接觸角照片。
【具體實(shí)施方式】
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[0020]下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。
[0021]實(shí)施例1:
[0022]本實(shí)施例選取帶有白色粉末狀物質(zhì)的野生灰菜葉片，葉片尺寸為:6cm X 5cm(長X寬)，將透明封箱膠帶(型號:得力30912)的膠面輕微粘附在灰菜葉片背面，用手撫平輕壓，再將膠帶緩慢從灰菜葉片上揭下，防止破壞葉片的表皮組織，得到粘有白色粉末的具有超疏水特性的透明膠帶，超疏水透明膠帶的接觸角為151°，滾動(dòng)角小于10°，圖1為選取的灰菜葉片背面白色帽形粉末照片，圖2、3分別為制備的超疏水透明膠帶的顯微鏡照片和接觸角測試照片。
[0023]實(shí)施例2:
[0024]本實(shí)施例選取帶有白色粉末狀物質(zhì)的灰菜葉片，葉片尺寸為:4cmX 3cm(長X寬)，將絕緣膠帶(型號:3M1350F-1G)輕微粘附在灰菜葉片背面，用手撫平輕壓，將膠帶緩慢從灰菜葉片揭下，防止破壞葉片的表皮組織，重新選取灰菜葉片，葉片尺寸為:4cm X 3cm(長X寬)，重復(fù)上述操作，得到粘有白色粉末的具有超疏水特性的絕緣膠帶，超疏水絕緣膠帶的接觸角為155°，滾動(dòng)角小于10°，圖4、5分別為制備的超疏水透明膠帶的顯微鏡照片和接觸角測試照片。
[0025]實(shí)施例3:
[0026]本實(shí)施例選取帶有白色粉末狀物質(zhì)的灰菜葉片，葉片尺寸為:3cmX 2.5cm(長X寬)，將導(dǎo)電銅箔膠帶(型號:信時(shí)3J118)輕微粘附在灰菜葉片正面，用手撫平輕壓，將膠帶緩慢從灰菜葉片揭下，防止破壞葉片的表皮組織，得到粘有白色粉末的具有超疏水特性的導(dǎo)電膠帶，超疏水導(dǎo)電膠帶的接觸角為152°，滾動(dòng)角小于10°，圖6、7分別為制備的超疏水透明膠帶的顯微鏡照片和接觸角測試照片。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超疏水膠帶的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)選擇并采摘在溫室大棚或天然環(huán)境中種植或野生灰菜，使灰菜葉片上帶有的白色粉末保留在灰菜葉片山，控溫0-5°C條件下保存?zhèn)溆茫? (2)控制溫度在0-5°C條件下，將灰菜葉片平鋪在玻璃上，再將膠帶的帶膠表面輕微粘附在灰菜葉片正面或背面，并用手撫平輕壓，使灰菜葉片上的白色粉末粘附在膠帶上； (3)將粘有白色粉末的膠帶緩緩從灰菜葉片上揭下，并防止破壞灰菜葉片的表皮組織，得到具有超疏水特性的膠帶； (4)在步驟(2)的粘附位置處重復(fù)步驟(2)和(3)1-5次，使灰菜葉片上80%以上的白色粉末粘附在膠帶膠面上，制得超疏水膠帶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超疏水膠帶的制備方法，其特征在于所述灰菜葉片的長度和寬度不小于lcm，帶有的白色粉末微觀結(jié)構(gòu)為帽形，帽口直徑為10-130μπι，高度為10-120μπι，帽形白色粉末中心之間的距離為5-500μπι;帽形白色粉末以帽口朝膠面，帽頂朝外，水與膠帶表面之間的接觸角大于150°，滾動(dòng)角小于10°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超疏水膠帶的制備方法，其特征在于所述膠帶包括透明膠帶、高溫膠帶、雙面膠帶、絕緣膠帶、特種膠帶、壓敏膠帶、模切膠帶、BOPP膠帶、布基膠帶、牛皮紙膠帶、美紋紙膠帶、纖維膠帶、PVC膠帶、PE泡棉膠帶、警示膠帶、地毯膠帶、電工膠帶、保護(hù)膜紙膠、纏繞膜膠帶、封箱膠帶和模塊膠帶。
【文檔編號】C09J7/02GK106010337SQ201610519653
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月4日
【發(fā)明人】薛婧, 脫利媛
【申請人】薛婧