近年来,超疏水表面由于在自清洁、流体减阻、抗雾、抗生物性、防潮等方面的广阔应用前景而持续受到关注。研究证明,薄膜表面的超疏水性主要取决于表面的粗糙结构。人工构建超疏水表面微结构的方法有很多,其中模板法最有希望实现工业化生产聚合物超疏水薄膜,因而成为研究的热点。流延法是当前工业化生产聚合物薄膜的主流技术,如果能将模板微模塑技术同流延技术相结合,就有望大规模生产聚合物超疏水薄膜。然而我们及其他研究者都发现在荷叶负模板上通过简单的热压聚合物,很难得到超疏水表面,这可能是由于聚合物的熔融粘度较高,以致不能精确复制所造成的。在之前的研究中,我们在使用从荷叶翻模制得的聚二甲基硅氧烷(PDMS)负模板热压微模塑聚乙烯时,发现聚乙烯表面类荷叶微乳突结构被明显拉长,显示超疏水性。这表明如果能将PDMS模板替换成辊状模板,运用流延技术也能生产聚合物超疏水薄膜,即使该模板表面的微坑结构不深,分布也不规则。受此启发,我们采用多孔阳极氧化铝、不锈钢/尼龙丝网、酸蚀刻后的不锈钢片以及钢辊这些硬模板来代替PDMS软模板,来制备聚合物超疏水表面。在第二章中,我们以多孔阳极氧化铝为模板,采用热压微模塑高密度聚乙烯(HDPE),当温度降至粘流温度以下后,剥离模板得到聚乙烯超疏水薄膜。扫描电镜照片(SEM)显示表面分布着纳米刺结构,这就是该表现出超疏水性的主要原因。我们在第三章介绍以不锈钢丝网和尼龙丝网为模板,用热压微模塑的方式制备了聚合物表面。就是用丝网热压聚合物熔体,当温度降至粘流温度或熔融温度以下后,剥离丝网模板,得到聚合物表面。系统研究了热压温度、脱模温度以及聚合物种类等因素对所制表面微观结构和超疏水性能的影响。扫描电镜观察表明,在脱模温度较低时,所制表面形成了均匀分布的微尖刺结构,在脱模温度较高时,形成了细长的纤毛状结构。接触角测量表明,尖刺或纤毛表面均具备稳定的超疏水性能,但当将表面置于流速2 m/s、流量0.4 m3/h、压强4 kPa的连续水流下冲击,5秒内即从超疏水转变成超亲水。第四章以不锈钢模板为基础,通过热压微模塑技术制备聚乙烯超疏水表面。先运用FeCl3蚀刻液对不锈钢表面进行刻蚀,得到具有适当粗糙度的系列不锈钢表面,再以此为模板热压聚乙烯,当温度冷却至120℃时,将聚乙烯迅速从不锈钢表面剥离,得到接触角超过150 o,滚动角约为5 o的聚合物表面。通过SEM观察,发现在剥离模板的过程中,表面微毛刺结构明显被拉长。为了更加接近工业化生产聚合物超疏水表面,我们直接以滚压成型的表面含微坑的钢辊为模板,采用简单的热压微模塑-可控剥离工艺制备了聚乙烯超疏水表面,接触角大于150°,滚动角约为5°。扫描电镜观察表明,钢辊表面具有均匀网格状微米级浅坑,以此为模板微模塑制备的聚乙烯超疏水表面布满明显拉长的微米级“山”形结构和亚微米级毛刺结构。以上所采用的硬金属或丝网模板,通过热压微模塑-剥离工艺,都能够与流延工艺相结合,大规模、低成本生产生产各种聚合物超疏水薄膜。