一种超疏水超疏油增透玻璃表面层及其制备方法

摘要

一种超疏水超疏油增透玻璃表面层及其制备方法，本发明属于新型材料领域，特别属于自清洁光学材料领域。本发明先通过CF₃/O₂等离子体刻蚀玻璃本体表面来构建亚微米粗糙结构，然后化学键合一层SiO₂纳米多孔层，通过添加致孔剂调控空间填充因子，构建成具有悬垂结构的双级粗糙玻璃表面层，最后进行氟化修饰以降低表面自由能，所得玻璃表面层均达到超疏水超疏油的自清洁标准，且兼具优良的透光性。由于超双疏所需的微纳复合粗糙结构的下层亚微米结构是直接由玻璃本体构建而成，然后化学键合上一层纳米多孔层，避免了现有技术的双层疏松结构，大大提高了表面层的机械强度，制备了稳定性高、耐用性强的玻璃表面层，具有重要的实际应用价值。

主权项

一种超疏水超疏油增透玻璃表面层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）亚微米级粗糙玻璃表面的制备：玻璃基底分别在去离子水和无水乙醇中超声20min，得清洁玻璃基底；在射频13.56MHz，CHF₃:O₂体积比为4:1，混合气压力为80～100Pa，功率为1.8～2.0W/cm²的条件，对清洁玻璃表面进行等离子体刻蚀，得亚微米级粗糙玻璃表面；（2）组装SiO₂纳米多孔层：将正硅酸乙酯滴加到无水乙醇和水组成的混合溶剂中，加入20wt%表面活性剂的乙醇溶液，搅拌0.5h，得混合溶液，滴加浓盐酸（36wt%）到上述混合溶液中，室温搅拌2～3h，得SiO₂溶胶浸涂液，其中各物质的添加量体积比：正硅酸乙酯:无水乙醇:水:20wt%表面活性剂的乙醇溶液:浓盐酸为4:15～25:8～10:4～8:1；将所述亚微米级粗糙玻璃表面以50mm/min的速度浸入SiO₂溶胶浸涂液中，停留15min，然后以200mm/min的速度匀速提拉镀膜，将制备的膜片在50℃的干燥箱中干燥1h后，在400℃下煅烧1～2h，得双级粗糙玻璃表面； （3）氟化后处理：用低压喷雾器在所得双级粗糙玻璃表面上均匀喷涂一层1～5wt%的氟碳表面活性剂水溶液，自然干燥，即得所述超疏水超疏油增透玻璃表面层。