F-PEG/SiO 2 及TiO 2 -F复合涂层的研究
发布时间：2020-12-09 03:03
表面功能性材料由于其特殊的润湿性广泛应用于金属防腐、油水分离、自清洁、防覆冰、除雾等领域。目前,传统的含油废水的处理分离方法如吸附、离心、凝聚、气浮等存在能耗较高、二次污染严重等缺点。然而亲水疏油类表面功能性材料可以实现高效率的油水分离的同时兼具自清洁功能,并能够有效解决材料的污染和被油阻塞的问题,越来越受到研究者的重视。本论文制备了SiO2/F-PEG和TiO2-F/SiO2/F-PEG （TiO2-F:用氟碳表面活性剂FSN-100改性的TiO2; F-PEG:用氟碳表面活性剂FSN-100和聚乙二醇PEG改性的树脂）有机无机复合涂层。通过一系列的实验考察了固化时间、固化温度、PEG质量分数、FSN-100质量分数、无机颗粒等因素对涂层表面接触角的影响,探究了其油水分离和自清洁性能,并通过接触角测试仪（CA）、傅里叶变化红外光谱（FT-IR）、场发射电镜（FE-SEM）、核磁共振（NMR）、热重（TGA）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等手段对复合涂层进行...
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１?Ｓｉ０２／Ｆ－ＰＥＧ的制备流程示意图??－
?１０??ｗ％（ＦＳＮ－１００）??图３．２?ＦＳＮ－１００的添加量对接触角的影响??Ｆｉｇ?３．２?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ＦＳＮ－１００?ａｄｄｉｔｉｏｎ?ｏｎ?ｃｏｎｔａｃｔ?ａｎｇｌｅ??３．２．２?ＰＥＧ对接触角的影响??源自ＰＥＧ的聚醚链段将直接影响着本实验的亲水性能，所以考察ＰＥＧ的摩尔分子??质里和添加量至关重要。如图３．３?ａ所不，油的接触角在ＰＥＧ的摩尔分子质量为６００?ｇ／ｍｏｌ??时达到最高值，在ＰＥＧ的摩尔分子质量在２００?ｇ／ｍｏｌ到６００?ｇ／ｍｏｌ之间，随着摩尔质量??的增加，涂层的疏油性不断增加。这可能是由于ＰＥＧ的聚合度的增加，使涂料的粘度??增大，在摩尔分子质量达到６００?ｇ／ｍｏｌ的时候，Ｓｉ０２的分散性比较好，再随着摩尔分子??质量的增大，涂料的粘度会进一步增大，从而使Ｓｉ０２的分散性降低，从而疏油性降低。?丨??在ＰＥＧ的摩尔分子质量在２００?ｇ／ｍｏｌ到６００?ｇ／ｍｏｌ之间，涂层的亲水性都较好，这可能?：??因为摩尔分子质量较小
本文的有机聚合反应温度为８０°Ｃ，所以将固化温度定在８（ＴＣ，避免由于温度过高??导致成膜速度过快或者产生发泡等问题。这就需要我们研宄固化时间对涂层润湿性的影??响，从而选择合适的固化时间。如图３．５展示了不同的固化时间对涂层的表面润湿性的??影响。随着固化时间的增加，亲水疏油性增加，这可能是由于接枝反应的不断增加，亲?＇＇??水的聚醚链段和斥油的氟碳链段，不断接枝到Ｅ－４４上。到固化时间达到２４?ｈ，亲水疏??油性能达到了稳定值，这可能是由于是由于固化反应达到完全了。由此，我们为了获得??优良的润湿性，将固化时间定在２４?ｈ。?；??
【参考文献】：
期刊论文
[1]水溶液中纳米二氧化钛分散技术研究进展[J]. 唐楷,王勇明,王美玲,谢菠. 涂料技术与文摘. 2011(02)
[2]沉淀法二氧化硅塑料薄膜开口剂的研制[J]. 陈优霞,郑典模,罗江,黎建. 塑料工业. 2011(01)
[3]聚酯纤维布增强环氧树脂基复合材料的拉伸和摩擦学性能[J]. 李小慧,金石磊,孙斓珲,杨振国,孙丹. 机械工程材料. 2010(03)
[4]纳米二氧化钛分散性的实验研究[J]. 李志军,王红英. 广州化工. 2005(06)
[5]纳米TiO2在水中分散性能的研究[J]. 许淳淳,于凯,何宗虎. 化工进展. 2003(10)
[6]纳米颗粒分散技术研究进展——分散方法与机理(1)[J]. 马文有,田秋,曹茂盛,高正娟,陈玉金,朱静. 中国粉体技术. 2002(03)
[7]纳米材料制备研究现状及其发展方向[J]. 张喜梅,陈玲,李琳,郭祀远. 现代化工. 2000(07)
[8]亲水性及疏水性颗粒在水中的分散行为研究[J]. 任俊,卢寿兹. 中国粉体技术. 1999(02)
博士论文
[1]超疏水/超亲油水性环氧树脂乳液涂层的制备及在油水分离滤纸中的应用研究[D]. 黄相璇.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]SiO2/聚合物纳米复合超疏水材料的制备及其性能研究[D]. 陈恒真.河南大学 2014
[2]高疏油超亲水材料的制备及其在油水分离中的应用[D]. 姬悄悄.天津理工大学 2014
本文编号：2906140
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１?Ｓｉ０２／Ｆ－ＰＥＧ的制备流程示意图??－
?１０??ｗ％（ＦＳＮ－１００）??图３．２?ＦＳＮ－１００的添加量对接触角的影响??Ｆｉｇ?３．２?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ＦＳＮ－１００?ａｄｄｉｔｉｏｎ?ｏｎ?ｃｏｎｔａｃｔ?ａｎｇｌｅ??３．２．２?ＰＥＧ对接触角的影响??源自ＰＥＧ的聚醚链段将直接影响着本实验的亲水性能，所以考察ＰＥＧ的摩尔分子??质里和添加量至关重要。如图３．３?ａ所不，油的接触角在ＰＥＧ的摩尔分子质量为６００?ｇ／ｍｏｌ??时达到最高值，在ＰＥＧ的摩尔分子质量在２００?ｇ／ｍｏｌ到６００?ｇ／ｍｏｌ之间，随着摩尔质量??的增加，涂层的疏油性不断增加。这可能是由于ＰＥＧ的聚合度的增加，使涂料的粘度??增大，在摩尔分子质量达到６００?ｇ／ｍｏｌ的时候，Ｓｉ０２的分散性比较好，再随着摩尔分子??质量的增大，涂料的粘度会进一步增大，从而使Ｓｉ０２的分散性降低，从而疏油性降低。?丨??在ＰＥＧ的摩尔分子质量在２００?ｇ／ｍｏｌ到６００?ｇ／ｍｏｌ之间，涂层的亲水性都较好，这可能?：??因为摩尔分子质量较小
本文的有机聚合反应温度为８０°Ｃ，所以将固化温度定在８（ＴＣ，避免由于温度过高??导致成膜速度过快或者产生发泡等问题。这就需要我们研宄固化时间对涂层润湿性的影??响，从而选择合适的固化时间。如图３．５展示了不同的固化时间对涂层的表面润湿性的??影响。随着固化时间的增加，亲水疏油性增加，这可能是由于接枝反应的不断增加，亲?＇＇??水的聚醚链段和斥油的氟碳链段，不断接枝到Ｅ－４４上。到固化时间达到２４?ｈ，亲水疏??油性能达到了稳定值，这可能是由于是由于固化反应达到完全了。由此，我们为了获得??优良的润湿性，将固化时间定在２４?ｈ。?；??
【参考文献】：
期刊论文
[1]水溶液中纳米二氧化钛分散技术研究进展[J]. 唐楷,王勇明,王美玲,谢菠. 涂料技术与文摘. 2011(02)
[2]沉淀法二氧化硅塑料薄膜开口剂的研制[J]. 陈优霞,郑典模,罗江,黎建. 塑料工业. 2011(01)
[3]聚酯纤维布增强环氧树脂基复合材料的拉伸和摩擦学性能[J]. 李小慧,金石磊,孙斓珲,杨振国,孙丹. 机械工程材料. 2010(03)
[4]纳米二氧化钛分散性的实验研究[J]. 李志军,王红英. 广州化工. 2005(06)
[5]纳米TiO2在水中分散性能的研究[J]. 许淳淳,于凯,何宗虎. 化工进展. 2003(10)
[6]纳米颗粒分散技术研究进展——分散方法与机理(1)[J]. 马文有,田秋,曹茂盛,高正娟,陈玉金,朱静. 中国粉体技术. 2002(03)
[7]纳米材料制备研究现状及其发展方向[J]. 张喜梅,陈玲,李琳,郭祀远. 现代化工. 2000(07)
[8]亲水性及疏水性颗粒在水中的分散行为研究[J]. 任俊,卢寿兹. 中国粉体技术. 1999(02)
博士论文
[1]超疏水/超亲油水性环氧树脂乳液涂层的制备及在油水分离滤纸中的应用研究[D]. 黄相璇.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]SiO2/聚合物纳米复合超疏水材料的制备及其性能研究[D]. 陈恒真.河南大学 2014
[2]高疏油超亲水材料的制备及其在油水分离中的应用[D]. 姬悄悄.天津理工大学 2014
本文编号：2906140
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