一种超疏水胶带的制备方法
【专利摘要】本发明属于超疏水材料制备技术领域，涉及一种通过粘贴灰菜表面白色粉末而制备超疏水胶带的方法,其具体制备工艺步骤如下：选择在温室大棚或天然环境中种植或野生灰菜，控制温度为0?5℃，将灰菜叶片平铺在玻璃上，再将胶带的带胶表面轻微粘附在灰菜叶片正面或背面，并用手抚平轻压，使灰菜叶片上的白色粉末粘附在胶带上，将胶带缓缓从灰菜叶片揭下，并防止破坏灰菜叶片的表皮组织，得到具有超疏水特性的胶带,重复上述步骤，使胶带粘附的灰菜叶片上的白色粉末物质达到最多，制得超疏水胶带,该方法无需额外低表面能材料，无需化学修饰和化学试剂，其设备与工艺简单，绿色节能，易于推广，疏水性好，耐用性强，生产周期短。
【专利说明】
一种超疏水胶带的制备方法
技术领域
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[0001 ]本发明属于超疏水材料制备技术领域，涉及一种通过粘贴灰菜表面白色粉末而制备超疏水胶带的方法，该胶带有脱水性能，增加其使用强度。
【背景技术】
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[0002]润湿性是固体表面的重要性质之一，常用接触角来衡量，当接触角大于150°，滚动角小于10°时为超疏水表面。自然界中的一些动植物就具有超疏水表面，荷叶、水稻叶子等植物叶片具有自清洁效应，水黾能够毫不费力地站在水面上(Nature。2004.432(4): 36)，蝴蝶翅膀能在雨中不被淋湿。1996年，Onda等(Langmuir.1996.12(9):2125-2127)首次报道了人工合成超疏水表面。1997年。德国植物学家Barthlott和Ne inhui s (Planta ,1997,202(1):1-8； Annals ofBotany，1997，79(6): 667-677)对植物的超疏水性进行了系统研究，发现荷叶的自清洁性是由表面微米结构和表面蜡层共同引起的。江雷等对荷叶的进一步研究，发现微米结构的乳突上还存在纳米结构，而微纳米结构和表面蜡层共同作用是引起荷叶表面超疏水的根本原因。由于超疏水表面具有自清洁、减阻、耐腐蚀、防结冰等特性，因而在工农业生产和科学技术领域具有重要的应用和研究价值。现有技术中制备超疏水表面主要有两个方面:一方面是在疏水材料(接触角大于90°)表面构建粗糙结构；另一方面是在粗糙表面上用低表面能物质进行修饰。基于这两个思路，近十几年来，源源不断的加工技术被用来制备超疏水表面，如光刻工艺、模板法、刻蚀法、自组装法、电化学沉积法、电纺丝法、等离子体法、溶胶凝胶法和相分离法等，这些方法存在各种各样的问题，主要原因在于:一是涉及到特定的设备、专门的带有微纳米结构的模板、苛刻的条件和较长的周期;二是需要大量的化学试剂和有机溶剂，涉及环境和污染问题;三是现有的一些方法需要用低表面能物质进行化学修饰，如含氟或硅的化合物，价格昂贵，增加产品成本。
[0003]目前，胶带是一种广泛使用的材料，超疏水胶带对于提升胶带的防水、自清洁效果非常有效，然而，现有技术具有超疏水特性胶带的报道较少，中国专利CN103205211A公开了一种超疏水胶带的制备方法:首先配制出石榴状S12OPVA超疏水粒子的乙醇分散液，然后将该分散液涂敷到市售亲水性双面胶上，真空干燥后即制得具有单面超疏水性能的胶带，该方法简单易行，但应用于实际仍然存在一些问题:石榴状S12OPVA的制备和获取比较困难，制备过程中需要使用有机溶剂；中国专利CN103589360A公开了一种仿生壁虎复合微阵列的制备方法，涉及一种仿壁虎脚刚毛的制备方法，该方法采用溶液化学法制备ZnO和ZnO/C微阵列，或将制备的ZnO和ZnO/C微阵列浸渍在PDMS的三氯甲烷溶液中，经固化得到ZnO/PDMS和ZnO/C/PDMS复合微阵列，该方法控制实验参数较难，制备过程中大量使用有机溶剂，涉及到废液处理和环境污染问题。由于受成本、制备工艺和制备环境等各种条件的制约，疏水性胶带在现实生活中还没有得到广泛性的应用，因此寻求一种既简单经济又环保的制备方法制备超疏水胶带具有重要意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，寻求提供一种工艺简单，操作容易、环保好的超疏水胶带的制备方法，该胶带超疏水性能好，持久性优良，可以应用到各种表面粘贴，在防水和自清洁领域等应用前景好。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明涉及的超疏水胶带制备方法，通过在胶带上粘附天然植物表面的粉末，得到具有超疏水特性的胶带，其具体制备工艺步骤如下:
[0006](I)选择并采摘在温室大棚或天然环境中种植或野生灰菜，使灰菜叶片上带有的白色粉末保留在灰菜叶片山，控温0_5°C条件下保存备用；
[0007](2)控制温度在0_5°C条件下，将灰菜叶片平铺在玻璃上，再将胶带的带胶表面轻微粘附在灰菜叶片正面或背面，并用手抚平轻压，使灰菜叶片上的白色粉末粘附在胶带上；
[0008](3)将粘有白色粉末的胶带缓缓从灰菜叶片上揭下，并防止破坏灰菜叶片的表皮组织，得到具有超疏水特性的胶带；
[0009](4)在步骤(2)的粘附位置处重复步骤(2)和(3)1-5次，使灰菜叶片上80%以上的白色粉末粘附在胶带胶面上，制得超疏水胶带。
[0010]本发明所述的灰菜叶片的长度和宽度不小于lcm，带有的白色粉末微观结构为帽形，帽口直径为10-130μηι，高度为10-120μηι，帽形白色粉末中心之间的距离为5-500μηι;帽形白色粉末以帽口朝胶面，帽顶朝外，水与胶带表面之间的接触角大于150°，滚动角小于10°。
[0011]本发明所述胶带包括透明胶带、高温胶带、双面胶带、绝缘胶带、特种胶带、压敏胶带、模切胶带、BOPP胶带、布基胶带、牛皮纸胶带、美纹纸胶带、纤维胶带、PVC胶带、PE泡棉胶带、警示胶带、地毯胶带、电工胶带、保护膜纸胶、缠绕膜胶带、封箱胶带和模块胶带。
[0012]本发明与现有技术相比，将植物叶片上的白色帽形粉末粘附在胶带胶面上，无需额外低表面能材料，无需化学修饰和化学试剂，设备与工艺简单，绿色节能，环境友好，易于推广，疏水性好，耐用性强，生产周期短。
【附图说明】
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[0013]图1是本发明选取的灰菜叶片背面白色粉末照片。
[0014]图2是本发明制备的超疏水透明胶带显微镜照片。
[0015]图3是本发明制备的超疏水透明胶带与水的接触角照片。
[0016]图4是本发明制备的超疏水绝缘胶带显微镜照片。
[0017]图5是本发明制备的超疏水绝缘胶带与水的接触角照片。
[0018]图6是本发明制备的超疏水导电胶带显微镜照片。
[0019]图7是本发明制备的超疏水导电胶带与水的接触角照片。
【具体实施方式】
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[0020]下面通过实施例并结合附图作进一步说明。
[0021]实施例1:
[0022]本实施例选取带有白色粉末状物质的野生灰菜叶片，叶片尺寸为:6cm X 5cm(长X宽)，将透明封箱胶带(型号:得力30912)的胶面轻微粘附在灰菜叶片背面，用手抚平轻压，再将胶带缓慢从灰菜叶片上揭下，防止破坏叶片的表皮组织，得到粘有白色粉末的具有超疏水特性的透明胶带，超疏水透明胶带的接触角为151°，滚动角小于10°，图1为选取的灰菜叶片背面白色帽形粉末照片，图2、3分别为制备的超疏水透明胶带的显微镜照片和接触角测试照片。
[0023]实施例2:
[0024]本实施例选取带有白色粉末状物质的灰菜叶片，叶片尺寸为:4cmX 3cm(长X宽)，将绝缘胶带(型号:3M1350F-1G)轻微粘附在灰菜叶片背面，用手抚平轻压，将胶带缓慢从灰菜叶片揭下，防止破坏叶片的表皮组织，重新选取灰菜叶片，叶片尺寸为:4cm X 3cm(长X宽)，重复上述操作，得到粘有白色粉末的具有超疏水特性的绝缘胶带，超疏水绝缘胶带的接触角为155°，滚动角小于10°，图4、5分别为制备的超疏水透明胶带的显微镜照片和接触角测试照片。
[0025]实施例3:
[0026]本实施例选取带有白色粉末状物质的灰菜叶片，叶片尺寸为:3cmX 2.5cm(长X宽)，将导电铜箔胶带(型号:信时3J118)轻微粘附在灰菜叶片正面，用手抚平轻压，将胶带缓慢从灰菜叶片揭下，防止破坏叶片的表皮组织，得到粘有白色粉末的具有超疏水特性的导电胶带，超疏水导电胶带的接触角为152°，滚动角小于10°，图6、7分别为制备的超疏水透明胶带的显微镜照片和接触角测试照片。
【主权项】
1.一种超疏水胶带的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)选择并采摘在温室大棚或天然环境中种植或野生灰菜，使灰菜叶片上带有的白色粉末保留在灰菜叶片山，控温0-5°C条件下保存备用； (2)控制温度在0-5°C条件下，将灰菜叶片平铺在玻璃上，再将胶带的带胶表面轻微粘附在灰菜叶片正面或背面，并用手抚平轻压，使灰菜叶片上的白色粉末粘附在胶带上； (3)将粘有白色粉末的胶带缓缓从灰菜叶片上揭下，并防止破坏灰菜叶片的表皮组织，得到具有超疏水特性的胶带； (4)在步骤(2)的粘附位置处重复步骤(2)和(3)1-5次，使灰菜叶片上80%以上的白色粉末粘附在胶带胶面上，制得超疏水胶带。2.根据权利要求1所述的超疏水胶带的制备方法，其特征在于所述灰菜叶片的长度和宽度不小于lcm，带有的白色粉末微观结构为帽形，帽口直径为10-130μπι，高度为10-120μπι，帽形白色粉末中心之间的距离为5-500μπι;帽形白色粉末以帽口朝胶面，帽顶朝外，水与胶带表面之间的接触角大于150°，滚动角小于10°。3.根据权利要求1所述的超疏水胶带的制备方法，其特征在于所述胶带包括透明胶带、高温胶带、双面胶带、绝缘胶带、特种胶带、压敏胶带、模切胶带、BOPP胶带、布基胶带、牛皮纸胶带、美纹纸胶带、纤维胶带、PVC胶带、PE泡棉胶带、警示胶带、地毯胶带、电工胶带、保护膜纸胶、缠绕膜胶带、封箱胶带和模块胶带。
【文档编号】C09J7/02GK106010337SQ201610519653
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】薛婧, 脱利媛
【申请人】薛婧