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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明一种超亲吸水材料及耐久性润湿梯度表面的制备方法，材料加工领域；超亲吸水材料组分包括丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸‑磺酸丙酯钾盐、N‑N亚甲基双丙烯酰胺、去离子水、过硫酸钾、氯化铁；润湿梯度表面的制备方法为：基底选择及预处理，并选取与基底尺寸相同的玻璃片备用；基底和玻璃片的清洁处理；基底进行低表面能涂层处理；采用刻蚀法区域性去除低表面能涂层；配置超亲吸水材料基底液；将基底液滴入刻蚀区域内，再将玻璃片覆盖于其表面，进行烘干；之后去除玻璃片，清洗得到超亲水超疏水的耐久性润湿梯度表面。本发明使得超亲水部分能在空气中吸收水分而保持持久的润湿状态，实现持久的超疏水到超亲水渐变润湿梯度表面。

主权项：1.一种基于超亲吸水材料耐久性润湿梯度表面的制备方法，其特征在于具体步骤如下：步骤1：基底选择及预处理，并选取与基底尺寸相同的玻璃片备用；选用纯度为99.999%的铁片基底，通过打磨的方法在铁片表面制备微米级微结构，通过打磨使其表面粗糙度达到Ra10～Ra50；步骤2：基底和玻璃片的清洁处理；步骤3：将步骤2处理后的基底进行低表面能涂层处理，在基底表面得到均匀的低表面能涂层；步骤4：采用刻蚀法区域性去除低表面能涂层；所述低表面能涂层处理方法为，首先，将质量分数为2%的聚四氟乙烯悬浊液均匀旋涂在带有微结构的铁片表面，使其厚度保持在100nm±10nm；然后，将涂覆聚四氟乙烯悬浊液的铁片放入烘箱中，保持温度为300℃加热15min，最后使其自然冷却至室温；采用飞秒激光选择性区域去除低表面能涂层，具体为：将低表面能处理后的铁片放入飞秒激光下，采用激光刻蚀法区域性去除低表面能涂层，去除表皮厚度为80～100微米，去除区域按照面积梯度变化的趋势进行设计；步骤5：配置超亲吸水材料基底液；配置超亲吸水材料基底液的方法为；取丙烯酰胺，丙烯酸，甲基丙烯酸-磺酸丙酯钾盐，N-N亚甲基双丙烯酰胺，去离子水，过硫酸钾，氯化铁，室温25摄氏度下按照质量比为426：84：42.5：2：4000：1：100配置并充分搅拌；步骤6：将步骤5配置的基底液滴入步骤4的刻蚀区域内，再将步骤2清洗处理后的玻璃片覆盖于其表面，进行烘干；之后去除玻璃片，清洗得到超亲水超疏水的耐久性润湿梯度表面；具体工艺要求为，首先用夹子将玻璃片与铁片夹紧，放入烘箱中，保持温度为60摄氏度，1h后将其拿出，揭开表面覆盖的玻璃片；然后，将表面附着有超亲水吸水材料的铁片放在去离子水下进行冲洗，直至刻蚀区域外多余的超亲水吸水材料冲洗干净；最后形成具有所设计微结构的超亲水超疏水湿梯度表面。

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