本發(fā)明屬于功能表面的成型制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及微納結(jié)構(gòu)表面制造，尤其涉及一種具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面的微注射成型模具及其微注射成型方法。

背景技術(shù)：

隨著微納米成型技術(shù)的不斷成熟和檢測(cè)手段的不斷完善，具備特殊功能的超疏水表面成為當(dāng)前熱門的研究領(lǐng)域之一。受到自然界超疏水表面的啟發(fā)，研究者們從各種途徑、利用各種方法制備出了許多人工超疏水表面，并逐漸將其應(yīng)用在人類生活與生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)前，人工制備的超疏水表面，在自清潔、防水、防污、防腐蝕、防雪、防粘附等方面具有優(yōu)良特性，在建筑、服裝紡織、液體輸送、日用品與包裝、交通運(yùn)輸工具和生物醫(yī)用等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，受到人們的廣泛關(guān)注。

國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，影響固體表面潤(rùn)濕性能的主要因素包括組成材料表面的化學(xué)組成和表面的微觀粗糙結(jié)構(gòu)。在制備超疏水表面的過程中，材料的選擇非常關(guān)鍵，高聚物基疏水材料因其價(jià)格低廉、制備簡(jiǎn)單、熱加工性能優(yōu)良，與金屬材料相比，高聚物本身具有較低的表面能，只要對(duì)其表面進(jìn)行微納結(jié)構(gòu)定型即可獲得疏水乃至超疏水的效果，逐漸成為一種最主要的仿生超疏水材料。對(duì)于微納復(fù)合結(jié)構(gòu)，頂部納米結(jié)構(gòu)的存在增加了結(jié)構(gòu)表面的表觀接觸角，表面能夠形成穩(wěn)定的超疏水性能。與其它制備高聚物超疏水表面的方法相比，注射成型方法具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，如成型周期短、效率高、成本低等，也是今后制備超疏水表面重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域之一。

現(xiàn)有技術(shù)(申請(qǐng)?zhí)枺?01210560978.4，名稱：一種具有復(fù)合微結(jié)構(gòu)的超疏水表面的制備方法及其應(yīng)用，公開日：2013.5.15)具體公開了一種制備超疏水表面的方法。采用目數(shù)不同的通孔板粘合在一起構(gòu)成雙級(jí)微結(jié)構(gòu)注射模芯，注射壓縮成型制備表面不同尺寸的微結(jié)構(gòu)高分子制品。

現(xiàn)有技術(shù)(申請(qǐng)?zhí)枺?01510623594.6，名稱：具有t形微結(jié)構(gòu)的高分子材料表面及其制備方法和應(yīng)用，公開日：2016.2.24)具體公開了具有t形微結(jié)構(gòu)的高分子材料表面的制備方法。根據(jù)t形微柱結(jié)構(gòu)制造微結(jié)構(gòu)柔性模板，根據(jù)t結(jié)構(gòu)頂部的納米溝槽結(jié)構(gòu)在注射模具型腔上制備納結(jié)構(gòu)溝槽，通過注射成型制備得到了接觸角大于150°，滾動(dòng)角為0～180°的超疏水粘附可調(diào)的高分子表面。但需要在模具型腔內(nèi)加工納米溝槽，增加制造難度，提高制備成本，同時(shí)t結(jié)構(gòu)需要復(fù)雜的模具型腔，使得充填困難。

現(xiàn)有技術(shù)(申請(qǐng)?zhí)枺?01410198678.5，名稱：具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水且粘附可調(diào)表面的制備方法及其應(yīng)用，公開日：2014.8.27)具體公開了采用具有不同形狀的雙級(jí)復(fù)合微結(jié)構(gòu)做模板，并將此模板放入納米粒子與無水乙醇混合的溶液中，得到納米粒子附著的三級(jí)微納復(fù)合結(jié)構(gòu)模板，通過注射成型獲得超疏水表面。但是此方法的獲得的表面特性受表面納米粒子的含量的影響較大，且模芯在使用時(shí)可能存在耐受性差的問題。

現(xiàn)有技術(shù)(申請(qǐng)?zhí)枺?01610585459.1，名稱：一種超疏水微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的全參數(shù)可控制備方法，公開日：2016.12.7)具體公開了采用光刻法制備全參數(shù)可控的微米結(jié)構(gòu)，將納米微球掩模與微米結(jié)構(gòu)模板復(fù)合，在此基礎(chǔ)上采用膠體軟刻蝕法制備納米結(jié)構(gòu)，最終氟硅烷處理得到微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面。但是此方法具有較高的技術(shù)操作難度和較多的實(shí)施步驟，且制備出的硅基微納復(fù)合結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步超疏水處理。

現(xiàn)有文獻(xiàn)“名稱：超疏水高分子材料表面的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其可調(diào)的粘附性，陳安伏，公開日2014.7.14”具體公開了以孔徑250μm的沖孔板與篩網(wǎng)疊加構(gòu)成雙層模板作為模芯，采用微注射壓縮技術(shù)獲得超疏水表面的方法。該方法使用的模芯是雙重復(fù)合微結(jié)構(gòu)，并沒有納米結(jié)構(gòu)，且使用的篩網(wǎng)由于過薄導(dǎo)致剛度不夠，脫模時(shí)容易隨著制件拉出，導(dǎo)致模芯損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面的微注射成型模具，簡(jiǎn)單實(shí)用，制得的超疏水表面疏水性能好，減少后期表面處理工序，解決了現(xiàn)有技術(shù)中超疏水表面的加工難度大，模芯耐受性差，制得的超疏水表面疏水性能差的問題。

本發(fā)明的另一目的是，提供一種具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面的微注射成型模具的微注射成型方法，制備周期短，快速、高效，成本低。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面的微注射成型模具，包括定模板，定模板的下方設(shè)有能上下運(yùn)動(dòng)的動(dòng)模板，定模板與動(dòng)模板之間設(shè)有注塑模腔，注塑模腔內(nèi)安裝有模芯；所述模芯包括不銹鋼制的微米沖孔板和納米鋁合金板，不銹鋼制的微米沖孔板的微米結(jié)構(gòu)表面與納米鋁合金板的納米結(jié)構(gòu)表面貼合疊加。

本發(fā)明的特征還在于，進(jìn)一步的，所述微米沖孔板的厚度為100μm，微米沖孔板的表面均勻布滿沿微米沖孔板厚度方向的微米圓通孔。

進(jìn)一步的，所述微米圓通孔的孔徑為200～220μm，相鄰兩個(gè)微米圓通孔的間距均為150～160μm。

進(jìn)一步的，所述納米鋁合金板的表面布滿直徑100～500nm的納米凹坑和直徑40～70nm的納米孔。

進(jìn)一步的，所述定模板上、與動(dòng)模板相對(duì)的一側(cè)設(shè)有凹部，定模板的凹部側(cè)壁設(shè)有定模鑲塊；動(dòng)模板上、與定模板相對(duì)的一側(cè)設(shè)有凹部，動(dòng)模板的凹部側(cè)壁設(shè)有動(dòng)模鑲塊；當(dāng)動(dòng)模板與定模板合模時(shí)，定模板的凹部、動(dòng)模板的凹部、定模鑲塊、動(dòng)模鑲塊共同形成注塑模腔，注塑模腔內(nèi)安裝有模芯，模芯通過模芯壓板與定模鑲塊連接，定模板、動(dòng)模板的凹部?jī)?nèi)壁均勻布設(shè)有電加熱棒，定模板、動(dòng)模板內(nèi)部均設(shè)有對(duì)稱分布的冷卻通道，冷卻通道與模溫機(jī)連接；動(dòng)模板的下方設(shè)有推件板，推件板上設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱分布的頂桿，定模板內(nèi)設(shè)有流道，流道與注塑模腔連通，動(dòng)模板內(nèi)、與流道相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有z型的拉料桿。

進(jìn)一步的，所述模芯壓板通過螺釘與定模板連接。

本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面的微注射成型模具的微注射成型方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟1，將不銹鋼制的微米沖孔板的微米結(jié)構(gòu)表面和納米鋁合金板的納米結(jié)構(gòu)表面貼合疊加制得模芯，根據(jù)注射模具型腔尺寸裁剪模芯，將模芯放入注塑模腔，用模芯壓板固定；

步驟2，將注塑模腔的溫度調(diào)至115～120℃，將hd120mo型均聚物聚丙烯加熱至熔融得到熔體，熔體溫度為240～250℃，以16～18cm³/s的注射速度將熔體注入注塑模腔內(nèi)；

步驟3，在壓力110～120mpa下保壓5～6s后，冷卻50～60s；

步驟4，冷卻至88℃以下，脫去模芯后得到具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面。

進(jìn)一步的，所述納米鋁合金板的制備方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟(1)，將厚250～300μm的鋁合金板放入丙酮中超聲清洗，除去表面的油污，再用蒸餾水超聲清洗5～8min；

步驟(2)，將步驟(1)清洗過的鋁合金板放入濃度25～30g/l的氫氧化鈉溶液中，在53～57℃下超聲放置1～2min，除去表面的氧化層，再用蒸餾水超聲清洗5～8min；

步驟(3)，將步驟(2)清洗后的鋁合金板置于300～350g/l的硝酸溶液中，中和鋁合金板表面殘留的氫氧化鈉溶液3～4min，隨后再將鋁合金板放入蒸餾水中超聲清洗8～10min；

步驟(4)，配制濃度為125～135g/l的磷酸溶液，并放置于長(zhǎng)35cm×寬24cm×高18cm×厚2mm的電解槽中，采用水浴恒溫缸恒溫保持溶液溫度為24～26℃；

步驟(5)，將步驟(3)處理后的鋁合金放置在步驟(4)的電解槽中做陽(yáng)極，鉛板做陰極，電解電壓為9～11v的直流電壓，通電反應(yīng)20～25min后取出鋁合金板；

步驟(6)，將步驟(5)得到的鋁合金板放入自來水中漂洗，再用蒸餾水超聲清洗8～10min，充分烘干，即得。

進(jìn)一步的，所述述步驟1中，納米鋁合金板選用5052鋁合金，納米鋁合金板的長(zhǎng)10cm、寬10cm。

進(jìn)一步的，所述步驟1中，模芯的尺寸為長(zhǎng)25mm×寬25mm×厚400μm。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明模芯由不銹鋼制的微米沖孔板的微米結(jié)構(gòu)表面和納米鋁合金板的納米結(jié)構(gòu)表面貼合疊加制得，采用直接疊放的方式使得模芯安裝和拆卸都較方便靈活，可隨時(shí)替換，模芯制備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，減少了模芯制備和實(shí)驗(yàn)防護(hù)的要求；模芯由納米鋁合金板和不銹鋼材質(zhì)的微米沖孔板組成，剛度大，耐受性好。納米鋁合金板采用電化學(xué)腐蝕鋁合金板得到，納米鋁合金板的表面布滿了直徑100～500nm的納米凹坑和直徑40～70nm的納米孔。

本發(fā)明得到的具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面上均勻分布著圓柱形微米結(jié)構(gòu)，圓柱形微結(jié)構(gòu)頂部分布著大小不一的納米塊狀凸起和納米顆粒凸起，形成微納復(fù)合復(fù)合結(jié)構(gòu)，其表面的靜態(tài)接觸角ca為163±1°，滑動(dòng)角為5°，實(shí)現(xiàn)了高分子聚丙烯材料的超疏水性。制備周期短、效率高、操作靈活、參數(shù)可調(diào)，具有較高的復(fù)制精度、較好的表面特性，發(fā)展前景好；采用的材料來源廣泛，實(shí)驗(yàn)設(shè)備為常用設(shè)備，制備成本低，便于研究和批量生產(chǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1a是本發(fā)明微米沖孔板表面的sem圖。

圖1b是本發(fā)明納米鋁合金板表面的sem圖。

圖2是本發(fā)明模芯的剖面圖。

圖3是本發(fā)明制得的微納復(fù)合結(jié)構(gòu)注塑制件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明注射成型模具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5a是本發(fā)明制得的微納復(fù)合結(jié)構(gòu)超疏水表面的圓柱形微米結(jié)構(gòu)sem圖。

圖5b是圖5a中圓柱形微米結(jié)構(gòu)頂部的納米凸起sem圖。

圖5c是圖5a中圓柱形微米結(jié)構(gòu)頂部的納米顆粒凸起sem圖。

圖6a是本發(fā)明制得的微納復(fù)合結(jié)構(gòu)超疏水表面的靜態(tài)接觸角示意圖。

圖6b是本發(fā)明制得的微納復(fù)合結(jié)構(gòu)超疏水表面的滾動(dòng)角示意圖。

圖7是制備納米鋁合金板的陽(yáng)極氧化實(shí)驗(yàn)裝置。

圖中，1.納米鋁合金板，2.微米沖孔板，3.微米圓通孔，4.納米凹坑，5.注塑制件，6.流道，7.定模板，8.定模鑲塊，9.動(dòng)模鑲塊，10.動(dòng)模板，11.拉料桿，12.冷卻通道，13.模芯，14.模芯壓板，15.電加熱棒，16.推件板，17.直流脈沖電源，18.輔助陰極，19.陽(yáng)極，20.電解槽，21.水浴恒溫缸。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

模芯制備技術(shù)中紫外光刻技術(shù)只適用于制備微結(jié)構(gòu)陣列，而電子束光刻雖能制備納米陣列結(jié)構(gòu)，但制備的面積有限，且成本昂貴。如圖2所示，本發(fā)明將微米沖孔板2的微米結(jié)構(gòu)表面和納米鋁合金板1的納米結(jié)構(gòu)表面貼合疊加制得模芯13，模芯13的尺寸為長(zhǎng)25mm×寬25mm×厚400μm；如圖1a，微米沖孔板2為不銹鋼板，微米沖孔板2的表面均勻分布有沿厚度方向的微米圓通孔3，微米圓通孔3的孔徑為200～220μm，相鄰兩個(gè)微米圓通孔3的間距均為150～160μm，微米沖孔板2的厚度為100μm；如圖1b，納米鋁合金板1的表面布滿了直徑100～500nm的大尺寸納米凹坑4和直徑40～70nm的小尺寸納米孔。

具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面的微注射成型方法采用的注射成型模具的結(jié)構(gòu)，如圖4所示，采用奧地利模斯堡126mm×126mm工字邊標(biāo)準(zhǔn)模架為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)并加工了整套模具，定模板7的下方設(shè)有動(dòng)模板10，動(dòng)模板10能上下運(yùn)動(dòng)，定模板7上、與動(dòng)模板10相對(duì)的一側(cè)設(shè)有凹部，定模板7的凹部側(cè)壁設(shè)有定模鑲塊8；動(dòng)模板10上、與定模板7相對(duì)的一側(cè)設(shè)有凹部，動(dòng)模板10的凹部側(cè)壁設(shè)有動(dòng)模鑲塊9；當(dāng)動(dòng)模板10與定模板7合模時(shí)，定模板7的凹部、動(dòng)模板10的凹部、定模鑲塊8、動(dòng)模鑲塊9共同形成注塑模腔，注塑模腔的內(nèi)安裝有模芯13，模芯13通過模芯壓板14固定在定模鑲塊8上，模芯壓板14通過螺釘與定模鑲塊8連接；定模板7、動(dòng)模板10的凹部?jī)?nèi)壁均勻布設(shè)有電加熱棒15，定模板7、動(dòng)模板10內(nèi)部設(shè)有對(duì)稱分布的冷卻通道12，冷卻通道12與模溫機(jī)連接，冷水機(jī)是對(duì)整個(gè)注塑機(jī)冷卻；動(dòng)模板10的下方設(shè)有推件板16，推件板16上設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱分布的頂桿，定模板7內(nèi)設(shè)有流道6，流道6與注塑模腔連通，動(dòng)模板10內(nèi)、與流道6相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有z型拉料桿11。本發(fā)明利用電加熱棒15進(jìn)行加熱，保證了注射成型時(shí)注塑模腔內(nèi)溫度恒定；采用模芯壓板14與螺釘機(jī)械固定模芯13，便于拆卸、更換和維護(hù)模芯13。本發(fā)明采用一模一腔布置、偏心澆口設(shè)計(jì)，原因是：采用的sodicktr05eh2微注射成型機(jī)的的哥林柱間距150mm×150mm，所以選用模具總體尺寸偏小，故采用一模一腔布置，這樣的話偏心澆口就不會(huì)影響成型塑件方形規(guī)整的結(jié)構(gòu)，并且方便z形拉料桿設(shè)計(jì)和運(yùn)作，待成型的高聚物制件為矩形，尺寸為長(zhǎng)20mm×寬20mm×厚0.8mm。

注射成型模具的工作過程：利用電加熱棒15加熱并保持注塑模腔內(nèi)的溫度恒定，將聚丙烯熔體通過流道6注入注塑模腔內(nèi)，充填完成后，定模板7、動(dòng)模板10、定模鑲塊8、動(dòng)模鑲塊9擠壓聚丙烯熔體，微注射成型，保壓；采用模溫機(jī)對(duì)模具進(jìn)行降溫冷卻，保證注塑制件5脫模前降溫的冷卻速率和冷卻溫度，采用冷水機(jī)對(duì)整個(gè)注塑機(jī)冷卻，使得溫度控制均勻，減少循環(huán)周期，提高注射成型的效果；冷卻完成后，動(dòng)模板10向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)z形拉料桿11拉動(dòng)注塑制件5，注塑制件5與模芯13脫離，推件板15向上推動(dòng)利用兩個(gè)頂桿頂出注塑制件5，使得注塑制件5受力均勻；動(dòng)模板10向上運(yùn)動(dòng)，合模后進(jìn)行下一次注射成型。

實(shí)施例1，

納米鋁合金板1的納米結(jié)構(gòu)表面通過電化學(xué)腐蝕陽(yáng)極覆膜工藝獲得，如圖7所示；納米鋁合金板1的制備方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟(1)，將尺寸為長(zhǎng)10cm×寬10cm×厚300μm的5052鋁合金板放入丙酮中超聲清洗，除去表面的油污，再用蒸餾水超聲清洗8min；

步驟(2)，將步驟(1)清洗過的鋁合金板放入濃度30g/l的氫氧化鈉溶液中，在57℃下超聲放置1min，除去表面的氧化層，再用蒸餾水超聲清洗8min；

步驟(3)，將步驟(2)清洗后的鋁合金板置于300g/l的硝酸溶液中，中和鋁合金板表面殘留的氫氧化鈉溶液4min，隨后再將鋁合金板放入蒸餾水中超聲清洗10min；

步驟(4)，配制濃度為135g/l的磷酸溶液，放置于長(zhǎng)35cm×寬24cm×高18cm×厚2mm的電解槽20中，利用水浴恒溫缸21恒溫保持溶液溫度為26℃；

步驟(5)，將步驟(3)處理后的鋁合金作為陽(yáng)極19，放置在步驟(4)的電解槽20中，通過導(dǎo)線連接直流脈沖電源17的陽(yáng)極，選取鉛板作輔助陰極18，導(dǎo)線連接直流脈沖電源17的陰極，設(shè)定11v的直流電壓，通電反應(yīng)20min后取出鋁合金板；

步驟(6)，將步驟(5)得到的鋁合金板放入自來水中漂洗，再用蒸餾水超聲清洗10min，充分烘干樣品，得到具有納米結(jié)構(gòu)表面的納米鋁合金板1。

實(shí)施例2，

納米鋁合金板1的制備方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟(1)，將尺寸為長(zhǎng)10cm×寬10cm×厚250μm的5052鋁合金板放入丙酮中超聲清洗，除去表面的油污，再用蒸餾水超聲清洗5min；

步驟(2)，將步驟(1)清洗過的鋁合金板放入濃度25g/l的氫氧化鈉溶液中，在53℃下超聲放置2min，除去表面的氧化層，再用蒸餾水超聲清洗5min；

步驟(3)，將步驟(2)清洗后的鋁合金板置于350g/l的硝酸溶液中，中和鋁合金板表面殘留的氫氧化鈉溶液3min，隨后再將鋁合金板放入蒸餾水中超聲清洗8min；

步驟(4)，配制濃度為125g/l的磷酸溶液，放置于長(zhǎng)35cm×寬24cm×高18cm×厚2mm的電解槽20中，利用水浴恒溫缸21恒溫保持溶液溫度為24℃；

步驟(5)，將步驟(3)處理后的鋁合金作為陽(yáng)極19，放置在步驟(4)的電解槽20中，通過導(dǎo)線連接直流脈沖電源17的陽(yáng)極，選取鉛板作輔助陰極18，導(dǎo)線連接直流脈沖電源17的陰極，設(shè)定9v的直流電壓，通電反應(yīng)25min后取出鋁合金板；

步驟(6)，將步驟(5)得到的鋁合金板放入自來水中漂洗，再用蒸餾水超聲清洗8min，充分烘干樣品，得到具有納米結(jié)構(gòu)表面的納米鋁合金板1。

實(shí)施例3，

納米鋁合金板1的制備方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟(1)，將尺寸為長(zhǎng)10cm×寬10cm×厚270μm的5052鋁合金板放入丙酮中超聲清洗，除去表面的油污，再用蒸餾水超聲清洗6min；

步驟(2)，將步驟(1)清洗過的鋁合金板放入濃度28g/l的氫氧化鈉溶液中，在55℃下超聲放置1.5min，除去表面的氧化層，再用蒸餾水超聲清洗6min；

步驟(3)，將步驟(2)清洗后的鋁合金板置于320g/l的硝酸溶液中，中和鋁合金板表面殘留的氫氧化鈉溶液3.5min，隨后再將鋁合金板放入蒸餾水中超聲清洗9min；

步驟(4)，配制濃度為130g/l的磷酸溶液，即腐蝕液20，放置于長(zhǎng)35cm×寬24cm×高18cm×厚2mm的電解槽20中，利用水浴恒溫缸21恒溫保持溶液溫度為25℃；

步驟(5)，將步驟(3)處理后的鋁合金作為陽(yáng)極19，放置在步驟(4)的電解槽20中，通過導(dǎo)線連接直流脈沖電源17的陽(yáng)極，選取鉛板作輔助陰極18，導(dǎo)線連接直流脈沖電源17的陰極，設(shè)定10v的直流電壓，通電反應(yīng)23min后取出鋁合金板；

步驟(6)，將步驟(5)得到的鋁合金板放入自來水中漂洗，再用蒸餾水超聲清洗9min，充分烘干樣品，得到具有納米結(jié)構(gòu)表面的納米鋁合金板1。

5052鋁合金板通過氧化層的層層腐蝕，先是腐蝕出大的孔狀結(jié)構(gòu)，再進(jìn)一步向下腐蝕，表面微觀形貌呈現(xiàn)出直徑范圍100～500nm的大尺寸納米凹坑和直徑40～70nm的小尺寸納米孔。

實(shí)施例4，

本發(fā)明具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面的微注射成型方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟1，將微米沖孔板2的微米結(jié)構(gòu)表面和納米鋁合金板1的納米結(jié)構(gòu)表面貼合疊加制得模芯13，其中，微米沖孔板2為不銹鋼板，微米沖孔板2的表面均勻分布有沿厚度方向的微米圓通孔3，微米圓通孔3的孔徑為210μm，相鄰兩個(gè)微米圓通孔3的間距均為155μm，微米沖孔板2的厚度為100μm；納米鋁合金板1的表面分布有直徑200nm的大尺寸納米凹坑4和直徑50nm的小尺寸納米孔；根據(jù)注射模具型腔尺寸裁剪模芯13，模芯13的尺寸為長(zhǎng)25mm×寬25mm×厚400μm，將模芯13放入注塑模腔，用模芯壓板14固定；

步驟2，將注塑模腔的溫度調(diào)至117℃，將hd120mo型均聚物聚丙烯加熱至熔融得到熔體，熔體溫度為245℃，以17cm³/s的注射速度將熔體注入注塑模腔內(nèi)，定模板7、動(dòng)模板10、定模鑲塊8、動(dòng)模鑲塊9擠壓熔體成型；hd120mo型均聚物聚丙烯(pp)流動(dòng)性好，有利于微結(jié)構(gòu)及微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的充填，材料本身為疏水性材料，有利于超疏水表面的制備；

步驟3，在壓力115mpa下保壓時(shí)間5s后，冷卻55s，保證填充質(zhì)量好；

步驟4，冷卻至88℃以下，如圖3所示，脫去模芯13后得到注塑制件5，即具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面。

實(shí)施例5，

本發(fā)明具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面的微注射成型方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟1，將微米沖孔板2的微米結(jié)構(gòu)表面和納米鋁合金板1的納米結(jié)構(gòu)表面貼合疊加制得模芯13，其中，微米沖孔板2為不銹鋼板，微米沖孔板2的表面均勻分布有沿厚度方向的微米圓通孔3，微米圓通孔3的孔徑為220μm，相鄰兩個(gè)微米圓通孔3的間距均為160μm，微米沖孔板2的厚度為100μm；納米鋁合金板1的表面分布有直徑500nm的大尺寸納米凹坑4和直徑70nm的小尺寸納米孔；根據(jù)注射模具型腔尺寸裁剪模芯13，模芯13的尺寸為長(zhǎng)25mm×寬25mm×厚400μm，將模芯13放入注塑模腔，用模芯壓板14固定；

步驟2，將注塑模腔的溫度調(diào)至115℃，將hd120mo型均聚物聚丙烯加熱至熔融得到熔體，熔體溫度為240℃，以16cm³/s的注射速度將熔體注入注塑模腔內(nèi)，定模板7、動(dòng)模板10、定模鑲塊8、動(dòng)模鑲塊9擠壓熔體成型；hd120mo型均聚物聚丙烯(pp)流動(dòng)性好，有利于微結(jié)構(gòu)及微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的充填，材料本身為疏水性材料，有利于超疏水表面的制備；

步驟3，在壓力110mpa下保壓時(shí)間6s后，冷卻50s，保證填充質(zhì)量好；

步驟4，冷卻至88℃以下，如圖3所示，脫去模芯13后得到注塑制件5，即具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面。

實(shí)施例6，

本發(fā)明具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面的微注射成型方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟1，將微米沖孔板2的微米結(jié)構(gòu)表面和納米鋁合金板1的納米結(jié)構(gòu)表面貼合疊加制得模芯13，其中，微米沖孔板2為不銹鋼板，微米沖孔板2的表面均勻分布有沿厚度方向的微米圓通孔3，微米圓通孔3的孔徑為200μm，相鄰兩個(gè)微米圓通孔3的間距均為150μm，微米沖孔板2的厚度為100μm；納米鋁合金板1的表面分布有直徑100nm的大尺寸納米凹坑4和直徑40nm的小尺寸納米孔；根據(jù)注射模具型腔尺寸裁剪模芯13，模芯13的尺寸為長(zhǎng)25mm×寬25mm×厚400μm，將模芯13放入注塑模腔，用模芯壓板14固定；

步驟2，將注塑模腔的溫度調(diào)至120℃，將hd120mo型均聚物聚丙烯加熱至熔融得到熔體，熔體溫度為250℃，以18cm³/s的注射速度將熔體注入注塑模腔內(nèi)，定模板7、動(dòng)模板10、定模鑲塊8、動(dòng)模鑲塊9擠壓熔體成型；hd120mo型均聚物聚丙烯(pp)流動(dòng)性好，有利于微結(jié)構(gòu)及微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的充填，材料本身為疏水性材料，有利于超疏水表面的制備；

步驟3，在壓力120mpa下保壓時(shí)間5s后，冷卻60s，保證填充質(zhì)量好；

步驟4，冷卻至88℃以下，如圖3所示，脫去模芯13后得到注塑制件5，即具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面。

通過單因素實(shí)驗(yàn)法研究注射成型工藝參數(shù)：模具溫度、熔體溫度、注射速度和保壓壓力四個(gè)工藝參數(shù)對(duì)微納結(jié)構(gòu)表面復(fù)制質(zhì)量的影響。掃描電鏡檢測(cè)注射成型聚合物pp表面微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的復(fù)制情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在120℃的模具溫度、250℃的熔體溫度、18cm³/s的注射速度、120mpa的保壓壓力、5s的保壓時(shí)間、60s的冷卻時(shí)間下，微納結(jié)構(gòu)能夠得到較完整的充填。

實(shí)施例6制得的注塑制件5的表面結(jié)構(gòu)，如圖5a所示，注塑制件5的表面均勻布滿了圓柱形微米結(jié)構(gòu)，圓柱形微米結(jié)構(gòu)的直徑為200μm，證明微納結(jié)構(gòu)能夠得到較完整的充填，微米圓柱狀結(jié)構(gòu)復(fù)制成功。注塑制件5的圓柱形微米結(jié)構(gòu)的頂部形成了納米凸起和納米顆粒凸起結(jié)構(gòu)。納米塊狀凸起見圖5b，納米顆粒凸起見圖5c，證明圓柱形微米結(jié)構(gòu)的頂部復(fù)制出由較大的納米塊狀凸起和納米顆粒凸起組成的納米粗糙結(jié)構(gòu)，更小的納米孔直徑太小，導(dǎo)致熔體充填困難，容易粘連在一起，形成較大的納米顆粒凸起，納米顆粒凸起的直徑為200nm，納米塊狀凸起與模芯13中的納米凹坑對(duì)應(yīng)，尺寸較大。

如圖6a-6b，測(cè)量具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的超疏水表面的靜態(tài)接觸角ca為163±1°，滑動(dòng)角為5°，達(dá)到了超疏水低滾動(dòng)性的要求，相比于單一微結(jié)構(gòu)陣列表面，接觸角增加了10°。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。