Способ плазменной полимеризации в мягких условиях для механически устойчивого супергидрофобного наноструктурированного покрытия - RU2020104449A

1. Способ осаждения супергидрофобного покрытия на подложке, включающий следующие стадии:

получение первого исходного вещества, содержащего фторакрилатные мономеры, фторалкилакрилатные мономеры, фторметакрилатные мономеры, фторалкилметакрилатные мономеры, фторсилановые мономеры, или их комбинации или производные;

получение второго исходного вещества, содержащего циклосилоксаны;

совместное впрыскивание вышеупомянутых первого и второго исходных веществ в область обработки; и

создание плазменного разряда при атмосферном давлении или пониженном давлении в вышеупомянутой области обработки для осаждения на вышеупомянутой подложке супергидрофобного покрытия, произведенного из вышеупомянутых совместно впрыскиваемых первого и второго исходных веществ, причем плазменный разряд имеет плотность мощности, составляющую по меньшей мере 0,05 Вт⋅см^-2 и не более чем 100 Вт⋅см^-2.

2. Способ по п. 1, в котором второе исходное вещество содержит циклополидизамещенный силоксан, представленный формулой [-(R₁R₂)SiO-]_z, где каждая группа из R₁ и R₂ представляет собой, независимо от другой группы, алкильную группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода, арильную группу, содержащую от 6 до 60 атомов углерода, или замещенную алкильную группу или замещенную арильную группу, содержащую от приблизительно 1 до приблизительно 30 атомов углерода, и где z представляет собой целое число от 3 до 10.

3. Способ по п. 1, в котором подложка представляет собой лист, такой как фольга, пластинка, пленка, тканый материал или нетканый материал.

4. Способ по п. 1, в котором супергидрофобное покрытие имеет угол смачивания водой, составляющий по меньшей мере 150°.

5. Способ по п. 1, в котором плазменный разряд представляет собой диэлектрический барьерный разряд, в котором переменное напряжение приложено к области обработки, причем вышеупомянутое переменное напряжение предпочтительно имеет амплитуду, составляющую по меньшей мере 1 кВ и не более чем 20 кВ, и частоту, составляющую по меньшей мере 500 Гц и не более чем 100 кГц.

6. Способ по п. 1, в котором совместное впрыскивание вышеупомянутых первого и второго исходных веществ в вышеупомянутую область обработки включает стадии введения первого исходного вещества и второго исходного вещества в плазмообразующий газ и введения вышеупомянутого плазмообразующего газа, содержащего вышеупомянутые первое и второе исходные вещества, в вышеупомянутую область обработки, причем вышеупомянутый плазмообразующий газ предпочтительно содержит гелий, аргон, газообразный азот, воздух, кислород, аммиак, метан, ацетилен, диоксид углерода, газообразный водород или их смесь.

7. Способ по п. 6, в котором первое и второе исходные вещества вводят в вышеупомянутый плазмообразующий газ в форме аэрозоля.

8. Способ по п. 6, в котором каждое из первого и второго исходных веществ атомизируют со скоростью, составляющей по меньшей мере 0,1 стандартного литра в минуту и не более чем 5 стандартных литров в минуту.

9. Способ по п. 6, в котором вышеупомянутый плазмообразующий газ имеет скорость потока газа, составляющую по меньшей мере 1 стандартный литр в минуту и не более чем 100 стандартных литров в минуту.

10. Способ по п. 1, в котором первое исходное вещество содержит фторалкилакрилатный мономер, предпочтительно 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтордецилакрилатный мономер.

11. Способ по п. 2, в котором второе исходное вещество содержит 2,4,6,8-тетраметил-2,4,6,8-тетравинилциклотетрасилоксановые мономеры.

12. Способ по п. 1, причем вышеупомянутый способ включает стадию совместного впрыскивания вышеупомянутого первого и второго исходных веществ в вышеупомянутую область обработки при практически постоянной скорости потока каждого из вышеупомянутого первого и вышеупомянутого второго исходных веществ с получением практически однородного покрытия.

13. Способ по п. 1, причем вышеупомянутый способ включает стадию совместного впрыскивания вышеупомянутых первого и второго исходных веществ в вышеупомянутую область обработки при уменьшении скорости потока вышеупомянутого второго исходного вещества и увеличении скорости потока вышеупомянутого первого исходного вещества с получением покрытия, имеющего градиент состава.

14. Супергидрофорбное покрытие подложки, содержащее чередующиеся многослойные наноструктуры; причем покрытие подложки образуется посредством сополимеризации первого исходного вещества и второго исходного вещества; вышеупомянутое первое исходное вещество содержит фторакрилатные мономеры, фторалкилакрилатные мономеры, фторметакрилатные мономеры, фторалкилметакрилатные мономеры, фторсилановые мономеры, или их комбинации или производные; вышеупомянутое второе исходное вещество содержит циклосилоксаны.

15. Супергидрофобное покрытие подложки по п. 14, причем вышеупомянутые чередующиеся многослойные наноструктуры вышеупомянутого покрытия подложки являются практически случайно ориентированными и практически гомогенно диспергированными.