环境友好水性超疏水、超双疏涂层的制备及性能研究

发布时间：2021-03-21 08:56

　　受自然界中“荷叶效应”的启发,仿生超疏水和超双疏涂层的制备及应用受到学术界和工业界的广泛关注。超疏水涂层和超双疏涂层具有优异的超疏水和超双疏特性,在自清洁、油水分离、防结冰、防腐等领域具有广泛的应用前景。然而,目前超疏水涂层和超双疏涂层均存在制备方法污染严重和机械稳定性差等瓶颈问题,严重制约了其实际应用。因此,制备环境友好而且稳定的超疏水和超双疏涂层具有实际意义。为此,本论文采用全水性体系制备了水性超疏水涂层和超双疏涂层。主要研究结果如下:首先,在全水性体系中,通过水解、缩合十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）和正硅酸乙酯（TEOS）对SiO₂进行表面修饰,制得了均匀的十六烷基聚硅氧烷（HD-POS）改性的SiO₂纳米粒子（SiO₂@HD-POS）悬浮液;其次,将聚氨酯（PU）溶液和SiO₂@HD-POS悬浮液依次喷涂在玻璃基底上,制备了PU/SiO₂@HD-POS超疏水涂层。该涂层具有:优异的超疏水特性,涂层对水的接触角为163.8°,滚动角为3.7°;优异的机械稳定性,经砂纸... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

(a)荷叶表面上的水滴[6]

环境友好水性超疏水、超双疏涂层的制备及性能研究是自然界中的一种常见现象，当固体和液体相互接触时，液体，这种现象称为润湿现象，液体在固体表面铺展的能力称为润年代，Osterhof 等[9]根据润湿过程将润湿分为沾湿、浸湿和铺展代替固体表面的空气，而且液体没有完全铺展开的过程称为沾气-固、气-液界面消失，形成了新的固-液界面。液体将固体表的过程称为浸湿。浸湿过程中，气-液界面无变化，而气-固代。固体与液体相接触时，液体自发性地铺展成膜，这一过程展润湿的结果是气-固界面消失，同时形成了新的固-液界面和气体表面湿润性理论基础）接触角和 Young’s 方程是自然界中的一种普通现象，可通过接触角（CA）直观地评表面上铺展，因此，CA 是评价固体表面润湿性的一个重要理

表 1.1 湿润性判断依据表Table 1.1 Judgment basis of wettabilityθ (°) 湿润性θ = 0 液体在固体表面铺展，固体表面完全湿0 < θ < 90 液体可湿润固体表面，且 θ 越小湿润性90 < θ < 180 液体不湿润固体θ = 180 液体在固体表面凝聚成球状，固体完全不的超疏水性除了用接触角评价外还可以用滚动角评 SA 相结合以评价固体表面的超疏水性。液滴处于平面，若将固体表面慢慢倾斜，则液滴发生滚动或滚动某一角度时液滴刚好发生滚动，这一角度为液滴在固角度称为滚动角，如图 1.3 所示。滚动角越小，液滴的超疏水性越好。液滴滚动时，其前和后的动态接触和后退角（θRec），一般情况下前进角大于后退角。前为接触角滞后，接触角滞后越小意味着滚动角越小。

【参考文献】：
硕士论文
[1]自由基聚合制备共聚物及其构筑的超疏水表面[D]. 马雅玲.西安理工大学 2018
[2]超疏水有机硅复合涂层的制备及性能研究[D]. 覃国师.哈尔滨工业大学 2018
[3]以正硅酸乙酯水解液为成膜物的涂料的研制[D]. 姬姗姗.哈尔滨工业大学 2011



本文编号：3092587