尼龙表面的超疏水及高度疏油改性

摘要

在聚合物表面引入多级粗糙结构并降低表面能可以提高其表面的疏水疏油性.采用三种不同方法在尼龙6(聚酰胺)表面引入活性基团,即或将尼龙6材料表面的酰胺键还原成仲胺,或硅羟基化,或使用低温等离子体处理得到羟基,并通过X-射线光电子能谱(XPS)进行验证.实验结果表明,表面含有仲胺基团的尼龙6可静电吸附硅球;而表面含有硅羟基及羟基的尼龙6可原位生长纳米硅层,再经过3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APS)处理可达到硅球吸附的目的.经比较了不同改性方法对在尼龙6表面构建粗糙结构的影响,我们认为等离子体处理更利于方便快捷地制备稳定均匀的粗糙结构.当被全氟十二烷基三氯硅烷(Rf-Si)氟化修饰后,具有粗糙结构的尼龙6表面均具有超疏水性,但其疏油性则与表面引入的硅球尺寸密切相关,如在500～900 nm硅球构建的粗糙表面上,十六烷烃(3 μL)的静态接触角为140°左右,滚动角为20°:而在20～200 nm硅球构建的粗糙表面上,其静态接触角和滚动角则分别为125°和40°左右.实验结果还显示,这类具有一定双疏性的尼龙表面也有较好的抗细菌粘附性.