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Preparation and characterization of superhydrophobic surface based on polydimethylsiloxane (PDMS)

聚二甲基硅氧烷 材料科学 表面能 接触角 扫描电子显微镜 表面粗糙度 傅里叶变换红外光谱 蚀刻(微加工) 润湿 复合材料 纳米技术 表面光洁度 化学工程 图层(电子) 工程类
作者
Yali Wu,Jiapeng Wang,Dongguang Zhang,Linghan Li,Yu Zhu
出处
期刊:Journal of Adhesion Science and Technology [Taylor & Francis]
卷期号:33 (17): 1870-1881 被引量:36
标识
DOI:10.1080/01694243.2019.1615742
摘要

Biomimetic superhydrophobic surfaces exhibit excellent self-cleaning properties due to their special micro/nano-scale binary structures. In order to prepare the superhydrophobic surface of the polydimethylsiloxane (PDMS), a facile fabrication method for replicating micro/nano-scale binary aluminium structures into PDMS is presented. The microscopic morphology, composition, surface roughness (Ra) and wettability of the sample surface were characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, roughness measurement equipment and contact angle meter respectively. Based on the measurements of the contact angles of deionized water (DI water) and ethanediol, surface free energies of the coatings were estimated according to the Owens two-liquid method. The superhydrophobic PDMS exhibited lower surface free energy than flat PDMS with a DI water contact angle (WCA) of 165°. The surface roughness (Ra) increased with the increasing of etching time in the range 0–80 min, and then decreased with the change of etching time, similar to the variation of contact angle with etching time. Moreover, the prepared surface had different micro-morphologies and its wettability was changed by regulating the chemical etching time. In addition, the superhydrophobic PDMS also showed good self-cleaning properties and the bouncing effect of the water droplets.
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