密度聚乙烯片材；
[0010](2)叠压:高黏附低密度聚乙烯超疏水表面的叠压条件:设定温度为106?108°C，预热2?5min，保压压力为1?5MPa，保压时间为1?5min，使用平板硫化机在模具中将步骤(1)制得的2?4片低密度聚乙烯片材叠压在一起；低黏附低密度聚乙烯超疏水表面的叠压条件:设定温度为109?165°C，预热2?5min，保压压力为1?5MPa，保压时间为1?5min，使用平板硫化机在模具中将步骤(1)制得的2?4片低密度聚乙烯片材叠压在一起；
[0011](3)层间剥离:将步骤(2)叠压在一起的低密度聚乙烯片材冷却至室温，用手、铁钳或万能试验机将叠压在一起的低密度聚乙烯片材进行剥离，得到滚动角可控的低密度聚乙烯超疏水片材；将步骤(2)叠压在一起的低密度聚乙烯片材迅速转移至曲面模具上并使其与曲面模具贴合，冷却至室温，用手、铁钳或万能试验机将叠压在一起的低密度聚乙烯片材进行剥离，得到低密度聚乙烯超疏水曲面容器。
[0012]本发明所述滚动角可控的低密度聚乙烯超疏水片材/容器的制备方法将传统的聚合物加工技术一平板热压技术应用到超疏水表面的制备过程中，不需要隔绝空气或特殊环境，不需要低表面能化学物质的后期修饰，方法简单易行，无需共混其它材料，仅需对塑料粒料进行压片、层压、剥离三步便可完成，无需化学试剂，适合大规模、大批量、大面积制备，不仅能制作平面状超疏水片材，还可制作曲面形超疏水容器。
[0013]本发明与现有技术相比，具有以下优点:一是仅使用单一聚合物本体材料一低密度聚乙烯，不使用和添加其他任何的材料和化学试剂，绿色环保；二是采用传统的叠压(或层压、热压)工艺制样，辅以手动、铁钳或万能试验机等方式剥离制备聚合物超疏水表面，工艺简单，加工时间短，成本低，所得聚合物表面近乎100%具备超疏水效果，可大规模、低成本生产各种片材或三维立体形状的聚合物超疏水产品；三是能够实现超疏水低黏附与超疏水高黏附聚合物表面的制备，制得的超疏水材料与水的接触角均大于150°，滚动角大于0°小于5°，最大可达90°?180° ;其方法简单易行，原理科学，操作简便，制备成本低，环境友好，制备的超疏水片材/容器具有很高的水接触角，并且滚动角可控。【附图说明】:
[0014]图1为本发明实施例1中低密度聚乙烯在120°C叠压(层压)条件下剥离后的表面扫描电镜照片和接触角照片(a)以及水滴在倾斜的低密度聚乙烯表面滚动的视频截图(b，滚动角<5° )。
[0015]图2为本发明实施例2所述低密度聚乙烯在108°C叠压(层压)条件下剥离后的扫描电镜照片(a，右上角为45度拍摄电镜照片)、150°接触角测试照片(b)、水滴在90°垂直的低密度聚乙烯表面的照片(c)以及水滴在倒置的低密度聚乙烯表面的照片(d)。
[0016]图3为本发明实施例3所述低密度聚乙烯超疏水曲面凹形容器照片(a，容器口直径为4.2cm，高度为0.8cm)以及曲面凹形容器装有5毫升蓝色硫酸铜水溶液的照片(b)。
【具体实施方式】
:
[0017]下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
[0018]实施例1:
[0019]本实施例在85*115*2mm的模具中放入低密度聚乙烯粒料20g，用平板硫化机在140°C下将模具预热5min，在保压压力lOMPa条件下保压5min，冷却至室温制得低密度聚乙烯片材，然后在85*115*4mm模具中将制得的两片低密度聚乙烯片叠压在放入平板硫化机中，在120°C下预热3min，在5MPa压力下保压为2min，冷却至室温后用手将前面叠压在一起的低密度聚乙烯片材进行剥离，制得低黏附低密度聚乙烯超疏水片材，图1为低密度聚乙烯在120°C叠压(层压)条件下剥离后的扫描电镜照片和接触角(160° )测试照片及水滴在倾斜的低密度聚乙烯表面滚动的视频截图，其滚动角< 5°。
[0020]实施例2:
[0021]本实施例在85*115*lmm的模具中放入低密度聚乙烯粒料10g，用平板硫化机在120°C下将模具预热5min，在保压压力5MPa条件下保压3min，冷却至室温制得低密度聚乙烯薄片，然后在85*115*2mm模具中将制得的两片低密度聚乙烯薄片叠压在一起放入平板硫化机中，在108°C下预热3min，在5MPa压力下保压3min，冷却至室温后用铁钳将前面叠压在一起的低密度聚乙烯薄片进行剥离，制得高黏附低密度聚乙烯超疏水片材，图2是低密度聚乙烯在108°C叠压(层压)条件下剥离后的表面扫描电镜照片及水滴在表面朝上、90°垂直、倒置的低密度聚乙烯表面的照片。
[0022]实施例3:
[0023]本实施例在85*115*lmm的模具中放入低密度聚乙烯粒料10g，用平板硫化机在130°C下将模具预热5min，在保压压力5MPa条件下保压2min，冷却至室温制得低密度聚乙烯薄片，然后在85*115*2mm模具中将制得的两片低密度聚乙烯薄片叠压在一起放入使用平板硫化机中，在125°C下预热3min，在5MPa压力下保压3min，迅速将叠压在一起的片材转移到曲面凹形模具上并使其与曲面型模具贴合，待降到室温后用铁钳将叠压在一起的低密度聚乙烯片材进行剥离，制得低黏附低密度聚乙烯超疏水曲面容器，图3是低密度聚乙烯超疏水曲面凹形容器照片及其装有蓝色硫酸铜水溶液的照片。
【主权项】
1.滚动角可控的低密度聚乙烯超疏水片材/容器，其特征在于所述滚动角可控的低密度聚乙烯超疏水片材的厚度为10微米至2厘米，其外观根据厚度和尺寸包含薄膜、片材和块材三种形式；制备滚动角可控的低密度聚乙烯超疏水曲面容器所需片材的厚度为10微米至2厘米，制得的曲面容器高度为0.1?50厘米，开口直径为0.5?100厘米；低密度聚乙烯超疏水片材/容器表面为层压或热压剥离产生的多层次微纳米结构，多层次微纳米结构包括有类环形结构和无类环形结构两种；低密度聚乙烯超疏水片材/容器表面有类环形结构时，类环形结构的直径为0.5?10微米，高度为0.1?20微米；类环形结构周围有带状或齿状变形，带状或齿状变形的长度为0.5?50微米；类环形结构、带状变形和齿状变形中有直径5?50纳米的纤维状结构，带状变形的表面有直径小于50纳米线状和束状变形；低密度聚乙烯超疏水片材/容器表面无类环状结构时，其表面呈现带状或锯齿状结构，且带有洞穴状结构；低密度聚乙烯超疏水片材/容器表面与水的接触角均大于150°，滚动角大于0°，小于180° ;低密度聚乙烯超疏水片材/容器根据制备条件处于超疏水低黏附状态或超疏水高黏附状态。2.一种如权利要求1所述滚动角可控的低密度聚乙烯超疏水片材/容器的制备方法，其特征在于具体步骤如下: (1)压片:在100?165°C温度和1?lOMpa压强下通过平板硫化机将低密度聚乙烯粒料模压成10微米至2厘米的低密度聚乙烯片材； (2)叠压:高黏附低密度聚乙烯超疏水表面的叠压条件:设定温度为106?108°C，预热2?5min，保压压力为1?5MPa，保压时间为1?5min，使用平板硫化机在模具中将步骤(1)制得的2?4片低密度聚乙烯片材叠压在一起；低黏附低密度聚乙烯超疏水表面的叠压条件:设定温度为109?165°C，预热2?5min，保压压力为1?5MPa，保压时间为1?5min，使用平板硫化机在模具中将步骤(1)制得的2?4片低密度聚乙烯片材叠压在一起； (3)层间剥离:将步骤(2)叠压在一起的低密度聚乙烯片材冷却至室温，用手、铁钳或万能试验机将叠压在一起的低密度聚乙烯片材进行剥离，得到滚动角可控的低密度聚乙烯超疏水片材；将步骤(2)叠压在一起的低密度聚乙烯片材迅速转移至曲面模具上并使其与曲面模具贴合，冷却至室温，用手、铁钳或万能试验机将叠压在一起的低密度聚乙烯片材进行剥离，得到低密度聚乙烯超疏水曲面容器。
【专利摘要】本发明属于超疏水材料制备技术领域，涉及滚动角可控的低密度聚乙烯超疏水片材/容器及其制备方法，先通过平板硫化机将低密度聚乙烯粒料模压成10微米至2厘米的低密度聚乙烯片材；再使用平板硫化机在模具中将2～4片低密度聚乙烯片材叠压在一起；然后将叠压在一起的低密度聚乙烯片材冷却至室温，或将转移至曲面模具上并使其与曲面模具贴合后冷却至室温，最好用手、铁钳或万能试验机将叠压在一起的低密度聚乙烯片材进行剥离，得到低密度聚乙烯超疏水片材/容器；其方法简单易行，原理科学，操作简便，制备成本低，环境友好，制备的超疏水片材/容器具有很高的水接触角，并且滚动角可控。
【IPC分类】B32B27/32, B32B37/06, B32B1/02, B32B38/10, B32B37/10
【公开号】CN105235294
【申请号】CN201510654988
【发明人】熊忠, 郑成林, 夏延致
【申请人】青岛大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月12日