光滑的自润滑聚合物表面的利记博彩app
【专利说明】光滑的自润滑聚合物表面
[000。 相关申请
[0002] 本申请根据35U.S.C. § 119(e)要求2012年7月12日提交的标题为"光滑的聚合 物表面"的第61/670756号美国专利申请；W及2013年3月13日提交的名称为用于制备 注入液体的光滑表面的可固化组合物的第61/780683号美国专利申请的优先权，它们的全 部内容通过引用的方式并入本文中。
[000引政府权利的声明
[0004] 本发明是通过政府的支持、在由美国国防部/DARPA颁发的N66001 -11 -1 -4180 W及由美国能源部/ARPA-E颁发的DE-AR0000326和由美国国防部/0NR颁发的 N00014-11-1-0641 下完成的。
[0005]W引用方式并入
[0006] 本文中引用的所有专利、专利申请和出版物的全部内容W引用方式并入本文中， W更充分地描述截止至本文所描述的本发明的日期的本领域技术人员公知的现有技术的 状态。 发明领域
[0007] 本公开整体上涉及光滑的聚合物表面、用于形成它们的方法W及它们的用途。
[000引背景
[0009] 液体排斥表面的当前发展受到动物、昆虫和植物上的许多天然表面的自清洁能力 的启发。该些天然表面上的水容易滚落或滑落，将灰尘或昆虫随它们一起带走。在该些天 然表面中的许多表面上的微观结构/纳米结构的存在已被归因于拒水功能。由于该些表面 广阔的可能应用范围（从拒水性织物到减少摩擦的表面），因此在过去的十年中该些观察 已经引起了在制造仿生拒水性表面方面中的巨大兴趣。
[0010] 然而，在该样的液体中的荷叶启发的超疏水方法受到复合固/气界面上的表面纹 理的支持，尽管有前途，但是经常遭受可能严重限制其适用性的内在局限性。首先，被捕获 的空气可能成为抵抗有机液体或复杂混合物（其不同于水，具有强烈地使息浮的液滴不稳 定的低表面张力）的很大程度上无效的缓冲。此外，纹理内的被捕获的空气可能经受不住 压力，从而使液体（特别是那些具有低表面张力的液体）在即使稍微升高的压力下或受到 冲击时、驱逐雨时或在输送管道中通常遇到的条件下能够轻易地穿透所述纹理。再者，合成 的有纹理的固体往往容易受到因机械损伤和制造缺陷产生的不可逆缺陷的影响；因为每个 缺陷提高了液滴牵制（pinning)并粘附在原地的可能性，所W纹理表面不仅难W针对液体 迁移进行优化，而且当不可修复的损伤随时间的推移积聚时可能不可避免的停止工作。其 结果是，外来物（液体、灰尘、油、冰、微生物）可能在超疏水性表面的复杂形貌特征中积聚， 使得它们的粘附甚至比光滑表面的粘附更强。
[0011] 在生产光滑表面方面中的挑战是在大表面上W快速和高效的工艺制备该些表面。 另外的挑战是确定出能够长时间地保持光滑（特别是当暴露于动态流动条件时）的表面涂 层。另一个理想的特性是容易地和安全地将光滑涂层施加到一系列底层表面的能力。
[001引概述
[0013] 在一个方面，提供了具有润滑层的制品，所述制品包括聚合物材料W及被保持在 所述聚合物材料的表面上W形成润滑层的润滑液，其中所述聚合物材料和所述润滑液互相 具有亲合性，从而使得所述聚合物材料溶胀W吸收足W形成润滑层的量的所述润滑液，其 中所述润滑液W在所述聚合物材料或所述聚合物材料之上形成润滑层的厚度覆盖所述聚 合物材料，或形成液体-聚合物复合覆盖层。
[0014] 在另一个方面，提供了用在形成排斥性、非粘附、自清洁且低摩擦的表面中的体 系。所述体系包括含有预聚物和固化剂的可流动的前体组合物，所述组合物能够用作大表 面区域上的涂层；能够形成具有硬化的前体组合物的涂层的润滑液，其中所述润滑液和硬 化的聚合物一起形成在硬化的聚合物之上或之中稳定化的润滑液涂层；W及用于为了获得 排斥性、非粘附、自清洁和/或低摩擦的表面的目的而将所述前体组合物施加到表面上的 指令（instruction)。
[0015] 在一个方面，提供了具有光滑表面的制品，所述制品包括至少一个表面，所述表面 包括具有通式PxSy的超分子聚合物和润滑液，其中P是共价交联的聚合物，并且S是在该 样的聚合物网络中的超分子区段化lock)，其中x+y= 1并且"y"可W是0至1 ;其中所述 超分子聚合物和所述润滑液互相具有亲合性，从而使得所述润滑液W足W在液体溶胀的聚 合物的表面上形成光滑的润滑层的量被吸收在聚合物材料中。
[0016] 在一个或多个实施方案中，所述聚合物P包括弹性体，例如，所述聚合物P包括娃 丽（silicone)弹性体。
[0017] 在一个或多个实施方案中，所述润滑液包括硅油，例如，所述聚合物P包括氣娃丽 弹性体。
[0018] 在一个或多个实施方案中，所述润滑液包括全氣碳，例如，所述聚合物P包括石油 基聚合物。
[0019] 在一个或多个实施方案中，所述润滑液包括姪
[0020] 在一个或多个实施方案中，所述聚合物P可W是简单的聚合物或聚合物共混物或 嵌段共聚物。
[0021] 在任一前述实施方案中，所述超分子区段选自提供与彼此或与所述聚合物的 主-客体相互作用、配位、n-JI相互作用和氨键结合中的一个或多个的非共价区段。
[0022] 在任一前述实施方案中，X和y经选择W提供预设的溶胀比，其中所述溶胀比是有 润滑液时的超分子聚合物与无润滑液时的超分子聚合物的重量或体积之比。
[0023] 在任一前述实施方案中，X和y经选择W提供所述超分子聚合物的预设的机械性 能。
[0024] 在任一前述实施方案中，所述超分子聚合物与所述润滑液的重量/重量之比的范 围为10:1至1:10,或所述超分子聚合物与所述润滑液的重量/重量之比的范围为4:1至 1:4,所述超分子聚合物与所述润滑液的重量/重量之比的范围为2:1至1: 2。
[0025] 在任一前述实施方案中，所述润滑液溶胀的聚合物材料包含过量的润滑液并且所 述过量的润滑液被定位在所述聚合物材料富含润滑液的域中。
[0026] 在一个或多个实施方案中，所述富含润滑液的域是润滑液的储器。
[0027] 在一个或多个实施方案中，被吸收的润滑液是液体的储器。
[0028] 在任一前述实施方案中，所述润滑液包含两种或更多种润滑液。
[0029] 在一个或多个实施方案中，第一润滑液具有比第二润滑液低的粘度，并且所述第 二润滑液具有比所述第一润滑液低的蒸气压。
[0030] 在任一前述实施方案中，所述润滑液是无毒的。
[0031] 在任一前述实施方案中，针对所述润滑液与待从所述表面排斥的预设材料的不混 溶性和不反应性进一步选择所述润滑液。
[0032]在一个或多个实施方案中，所述预设材料为生物材料。
[0033] 在任一前述实施方案中，其中所述润滑液进一步经选择W具有低蒸气压和/或低 粘度。
[0034] 在任一前述实施方案中，所述制品具有粗趟表面。
[00巧]在一个或多个实施方案中，所述润滑剂层与所述粗趟表面形成保形层（con化rmal layer)。
[0036] 在一个或多个实施方案中，所述润滑剂层形成外涂所述粗趟表面的平坦层。
[0037] 在任一前述实施方案中，所述超分子聚合物与能够被注入另外的润滑液W补给所 述表面上的光滑层的流体网络组合。
[0038] 在一个或多个实施方案中，所述超分子聚合物与含有覆盖表面的涂层的流体网络 组合。
[0039] 在一个或多个实施方案中，所述包含流体网络的超分子聚合物是覆盖管道容器的 内表面或外表面的管道容器内衬。
[0040] 在任一前述实施方案中，所述表面是制品上的涂层。
[0041] 在一个或多个实施方案中，所述涂层包括两层或更多层润滑液溶胀的聚合物。
[0042] 在一个或多个实施方案中，所述两个或更多个润滑液溶胀的聚合物层具有不同的 性能和/或组成并被设置在彼此的顶部上，W提供复杂、可编程的涂层。
[0043] 在任何前述实施方案中，所述制品选自容器、医用手套、膜、过滤器、管道、管材、电 线、建筑物、材料、道路标志或车辆。
[0044] 在另一个方面，提供了减少外来物对制品的粘附的方法，其包括提供根据前述任 一制品实施方案的具有光滑表面的制品，所述制品包含至少一个表面，所述表面包含具有 通式PxSy的超分子聚合物和润滑液，其中P是共价交联的聚合物，并且S是在该样的聚合 物网络中的超分子区段，其中x+y= 1并且"y"可W是0至1，并使所述制品与含有外来物 的介质接触，其中所述外来物对所述制品的粘附小于所述外来物对不存在润滑液的制品的 粘附。
[0045] 在一个或多个实施方案中，所述超分子聚合物使被吸收的润滑液的层、或液 体-聚合物复合覆盖层、或保形涂覆的润滑液层保持在聚合物材料的表面。
[0046] 在一个或多个实施方案中，在物理损伤影响所述润滑层的厚度之后，所述润滑液 和聚合物材料之间的平衡导致所述润滑层基本上回到损伤前的厚度。
[0047] 在一个或多个实施方案中，基于所述润滑液的表面张力、所述润滑液与外来物的 不混溶性和不反应性、所述润滑液的粘度、所述润滑液的烙融温度、所述润滑液的相变温 度、所述润滑液的蒸气压或它们的任意组合选择所述润滑液。
[0048]在一个或多个实施方案中，所述外来物是流体，或所述外来物是固体，例如冰，或 所述外来物为生物材料（生物分子、细胞、体液、微生物、藻类等），或所述外来物包括含有 定植细胞（coloniz油lecell)的流体。
[0049] 在任一前述实施方案中，所述超分子聚合物被涂覆或施加到选自有机或无机材 料，例如聚合物、玻璃、金属、氧化物、氮化物、陶瓷、纤维素（纸）、或它们的任意组合的基材 上。
[0050] 在一个或多个实施方案中，所述介质在所述制品的表面上移动，或所述介质与所 述制品静态接触。
[0051] 在任一前述实施方案中，所述制品包括导管（comluit)、管道或管子，其中所述光 滑表面覆盖内表面和/或外表面，所述光滑表面包括润滑层或液体-聚合物复合覆盖层；或 垫片，其中所述润滑液基本上覆盖所述垫片的外表面，W在所述外表面上形成润滑层，或在 所述垫片的外表面形成液体-聚合物复合覆盖层；或具有多个通孔的膜，每个所述通孔开 到液体或气体借此通过的通道，其中所述膜通过所述润滑液溶胀；或导管（catheter)，或 具有用于引入另外的润滑剂的集成流体网络的聚合物，所述流体网络可W是生物燃料释放 巧盘、可注射的导管或可补给的容器形式；或自调节管道。
[0052] 在一个或多个实施方案中，在动态流动下在1小时、或2小时、或8小时、或1天、 或2天、或5天、或1周或1个月后，于所述光滑表面上观察到生物膜形成减少了大于70%、 或大于80%、或大于90%、或大于95%或99%。
[0053] 在一个或多个实施方案中，在静态暴露下在1天、或2天、或5天、或1周、或2周、 或16天后，于所述光滑表面上观察到所述光滑表面的小于40%、或小于30%、或小于20%、 或小于15%、或小于10%、或小于5%的表面由定植细胞或微生物覆盖。
[0054] 在另