等離子體納米織構化聚丙烯表面的超疏水穩定性研究

摘要：等離子體納米織構化方法可在聚合物表面制備納米結構,與等離子體聚合沉積具有低表面能的氟碳聚合物薄膜相結合,是制備超疏水聚合物表面的有效方法之一。外界因素作用對超疏水穩定性的影響是制約超疏水表面應用的主要因素。采用等離子體納米織構化方法對聚丙烯表面進行改性,制備出具有納米柱結構的超疏水表面,研究了在不同溫度下的水滴蒸發過程和在不同初始速度下的水滴撞擊過程。在溫度30℃和60℃下水滴蒸發過程中的浸潤狀態變化相似,當液滴體積從4.0μL減小到0.7μL時,水滴從低黏附性Cassie態轉變為高黏附性Wenzel態。水滴以1.24 m/s速度撞擊到水平聚丙烯表面時液滴完全回彈,當水滴速度為1.39 m/s時,水滴發生部分回彈,表面黏滯0.2μL小液滴,水滴撞擊到彎曲表面上發生小液滴黏滯的臨界速度增加到2.79 m/s。小液滴在表面經自然振蕩作用發生去潤濕過程,黏滯液滴可以從高黏附性Wenzel態恢復至低黏附性Cassie態,使超疏水表面依舊能夠保持良好的穩定性。