一种基底表面浸润性调控的方法技术

本发明专利技术提供了一种表面浸润性调控的方法，其首先将基底浸渍于含烯基的硅烷的有机溶液中，反应后得到具有疏水涂层的基底，然后将得到的基底浸润于点击反应溶液中，在紫外光照条件下反应，得到具有亲水涂层的基体。本申请首先在基底表面涂覆了疏水涂层，再利用点击反应在表面接上亲水基团，实现了基底表面由疏水性至亲水性的转变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面改性技术，尤其涉及一种基底表面浸润性调控的方法。
技术介绍
表面性质的调控，例如基底表面疏水性和亲水性的调控，在大多数的研究以及有表面存在的工业应用方面起到了至关重要的作用。为了得到需要的表面性质，化学气相沉积、等离子处理以及光接枝等不同的表面改性方法都被广泛使用。表面改性就是在保持材料或制品原性能的前提下，赋予其表面新的性能，如亲水性、生物相容性、抗静电性能、染色性能等。点击化学主旨是通过小单元的拼接，来快速可靠的完成形形色色分子的化学合成，它尤其强调开辟以碳-杂原子键合成为基础的主要化学新方法，并借助这些化学反应高效的获得分子多样性。点击化学一经提出便受到广泛的关注，成为国内外生命、医药、化学和材料多个领域科学家研究的热点，它是利用少数近乎完美的反应，通过有效和模块化的途径合成多样化的化合物，具有高效、高选择性和应用范围广等特点。具体来说，点击反应有如下特征：(1)原料易得，适用范围广；(2)操作简单，条件温和，对氧、水不敏感；(3)产物收率高，区域与立体选择性好；(4)产物易分离提纯，后处理简单；(5)快速、高通量的合成。由此，本申请提供了一种利用点击反应进行基底表面浸润性调控的方法。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种表面浸润性调控的方法，本申请提供的方法能够可控的实现基底表面疏水性与亲水性的转变。有鉴于此，本申请提供了一种表面浸润性调控的方法，包括以下步骤：A)，将基底浸渍于含烯基的硅烷的有机溶液中，反应后得到具有疏水涂层的基底；B)，将步骤A)得到的基底浸润点击反应溶液后，在紫外光照射条件下反应，得到具有亲水涂层的基体；所述点击反应溶液为光引发剂与含亲水基团的巯基衍生物的有机溶液。优选的，步骤B)之后还包括：重复步骤A)，或依次重复步骤A)和步骤B)。优选的，所述含烯基的硅烷选自乙烯基三氯硅烷、烯丙基三氯硅烷、5-己烯基三氯硅烷和7-辛基三氯硅烷中的一种或多种；所述含亲水基团的巯基衍生物选自3-巯基丙酸、2-巯基乙醇、2-巯基乙胺和2-巯基烟酸中的一种或多种。优选的，所述含烯基的硅烷的有机溶液的配制过程中具体为：将甲苯与水混合后超声，再加入含烯基的硅烷，静置；所述点击反应溶液的配制过程中具体为：将四氢呋喃、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮与含亲水基团的巯基衍生物混合后超声。优选的，所述基底为钛片或纯棉织物。优选的，所述基底为钛片时，所述步骤A)之前还包括：将钛片依次经过丙酮与乙醇的超声清洗后干燥，再在20V电压下在阳极氧化的电解液中氧化处理，最后采用乙醇与去离子水依次清洗后干燥；所述阳极氧化的电解液为氢氟酸与水的混合溶液。优选的，所述基底为纯棉织物时，所述步骤A)之前还包括：将纯棉织物依次经过丙酮、乙醇与去离子水超声清洗。优选的，所述基底为钛片时，步骤A)中所述反应的时间为8～24h，所述反应的温度为20～40℃；所述基底为纯棉织物时，步骤A)中所述反应的时间为3～4h，所述反应的温度为20～40℃。优选的，步骤B)具体为：将步骤A)得到的基底浸润于点击反应溶液中，取出基底面向紫外光源，反应后得到具有亲水涂层的基底。优选的，所述紫外光的光照强度为0.8W/m2～100W/m2，光照时间为10s～50min。本申请提供了一种表面浸润性调控的方法，其首先将基底浸渍于含烯基的硅烷的有机溶液中，反应后得到具有疏水涂层的基底，然后将得到的基底浸润于点击反应溶液中，在紫外光照条件下反应，得到具有亲水涂层的基体。本申请首先在基底表面涂覆了疏水涂层，再利用点击反应在表面接上亲水基团，实现了基底表面由疏水性至亲水性的转变。进一步的，本申请还可以在亲水性的表面继续涂覆含烯基的硅烷的有机溶液，使基底表面具有疏水性，再次浸渍于点击反应溶液中在紫外光照条件下反应，实现再次由疏水性至亲水性的转变。因此，本申请提供的方法可以对基底表面的浸润性实现可控调节。附图说明图1为本专利技术采用的钛片基底的SEM照片；图2为本专利技术提供的方法中构造疏水涂层部分，在电热恒温振荡水槽中不同反应时间所制备的基于钛片基底的涂层表面的SEM照片与表面静态接触角图；图3为本专利技术提供的方法中构造疏水涂层部分，使用不同体积的乙烯基三氯硅烷所制备的基于钛片基底的涂层表面的SEM照片与涂层表面静态接触角图；图4为提供的方法中构造疏水涂层部分，基于织物基底的涂层表面的SEM照片与表面静态接触角图；图5为本专利技术中基于钛片基底的疏水涂层的XPS谱图；图6为实施例1所制备的基于钛片基底的涂层表面的SEM照片；图7为实施例2所制备的基于钛片基底的涂层表面的SEM照片；图8为实施例3所制备的基于钛片基底的涂层表面的SEM照片；图9为实施例4所制备的基于织物基底的涂层表面的SEM照片；图10为本专利技术提供的方法中基于钛片基底的涂层点击反应后的SEM照片；图11为本专利技术提供的方法中基于织物基底的涂层点击反应后的SEM照片与表面静态接触角图；图12为本专利技术提供的方法中各步反应后的EDS能谱图；图13为本专利技术提供的方法中在不同光照强度的光源光照不同时间后的表面静态接触角，图13a为在光强0.8±0.2W/m2下不同时间后的表面静态接触角，图13b为在光强8.8±1.2W/m2下不同时间后的表面静态接触角，图13c为在光强89.8±0.4W/m2下不同时间后的表面静态接触角；图14为本专利技术提供的方法中构筑疏水涂层部分与基于点击反应的浸润性转变步骤的重复实验的表面静态接触角折线图。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术实施例公开了一种表面浸润性调控的方法，包括以下步骤：A)，将基底浸渍于含烯基的硅烷的有机溶液中，反应后得到具有疏水涂层的基底；B)，将步骤A)得到的基底浸润点击反应溶液后，在紫外光照射条件下反应，得到具有亲水涂层的基体；所述点击反应溶液为光引发剂与含亲水基团的巯基衍生物的有机溶液。本专利技术利用点击反应的巯基-烯反应，首先在基底上涂覆带碳碳双键的疏水涂层，再利用点击反应在表面接上亲水基团实现表面浸润性的转变。按照本专利技术，首本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面浸润性调控的方法，包括以下步骤：A)，将基底浸渍于含烯基的硅烷的有机溶液中，反应后得到具有疏水涂层的基底；B)，将步骤A)得到的基底浸润点击反应溶液后，在紫外光照射条件下反应，得到具有亲水涂层的基体；所述点击反应溶液为光引发剂与含亲水基团的巯基衍生物的有机溶液。

【技术特征摘要】
1.一种表面浸润性调控的方法，包括以下步骤：
A)，将基底浸渍于含烯基的硅烷的有机溶液中，反应后得到具有
疏水涂层的基底；
B)，将步骤A)得到的基底浸润点击反应溶液后，在紫外光照射
条件下反应，得到具有亲水涂层的基体；所述点击反应溶液为光引发
剂与含亲水基团的巯基衍生物的有机溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B)之后还包
括：
重复步骤A)，
或依次重复步骤A)和步骤B)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含烯基
的硅烷选自乙烯基三氯硅烷、烯丙基三氯硅烷、5-己烯基三氯硅烷和
7-辛基三氯硅烷中的一种或多种；所述含亲水基团的巯基衍生物选自
3-巯基丙酸、2-巯基乙醇、2-巯基乙胺和2-巯基烟酸中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含烯基
的硅烷的有机溶液的配制过程中具体为：
将甲苯与水混合后超声，再加入含烯基的硅烷，静置；
所述点击反应溶液的配制过程中具体为：
将四氢呋喃、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮与含亲水基团的巯基
衍生物混合后超声。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖跃坤，邓舒，黄剑莹，
申请(专利权)人：苏州榕绿纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32