一种具有抗藻类附着性能的仿生织构化材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有抗藻类附着性能的仿生织构化材料及其制备方法，以蟹壳、荷叶等生物表皮或叶片等天然物质为模板，选用有机硅弹性体作为过渡模板，获得仿生织构化有机硅改性丙烯酸聚氨酯防污材料。采用本发明方法获得的织构化防污涂层具有微米级的突起或凹坑，突起或凹坑具有纳米结构，增强了水滴在材料表面的不润湿性质，从而使污损生物也不容易附着；同时大大降低了污损生物与仿生织构化材料间的接触面积，使污损生物的附着位点减少，从而不容易附着。本发明利用自然界生物叶片或表皮具有天然防污特性，采用表面的微结构特性进行防污，不对自然环境产生污染，是一种基于新思路、新概念的高效环保防污材料。

主权项

一种具有抗藻类附着性能的仿生织构化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)生物模板预处理：清洗生物模板，并吹干；所述的生物模板为蟹壳或荷叶；(2)具有反形貌的有机硅弹性体模板制备：将聚二甲基硅氧烷预聚体与交联剂的混合物在室温下预固化1～5h，并除去混合液中的气泡；然后将该混合物浇注在生物模板表面，在50～150℃下固化8～15h；将固化后形成的有机硅弹性体模板从生物模板上剥离，得到具有反形貌的有机硅弹性体模板；聚二甲基硅氧烷预聚体与交联剂的质量比为10：1；(3)具有正形貌的有机硅弹性体模板制备：以步骤(2)得到的具有反形貌的有机硅弹性体模板替换步骤(2)中的生物模板，采用与步骤(2)相同的方法制备具有正形貌的有机硅弹性体模板；(4)具有正形貌的仿生织构化涂层制备：将有机硅改性丙烯酸树脂、多异氰酸酯和有机溶剂充分混合，静置去除混合液中的气泡，然后将混合液浇注在步骤(2)得到的具有反形貌的有机硅弹性体模板上，在50～150℃下固化8‑18h，将固化后形成的涂层从有机硅弹性体模板上剥离，得到具有正形貌的仿生织构化涂层；有机硅改性丙烯酸树脂与多异氰酸酯中NCO/OH的摩尔比为0.8～1.2：1；(5)具有反形貌的仿生织构化涂层制备：在步骤(3)得到的具有正形貌的有机硅弹性体模板上采用与步骤(4)相同的方法制备具有反形貌的仿生织构化涂层。