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不同黏附性超疏水UHMWPE表面的制备及应用

发布时间:2021-01-31 14:58
  在过去十年里,接触角大于150°的超疏水基底在学术和工业上引起了很大的研究热潮。它们可以应用在许多领域,包括:防腐蚀、防污染、防冰冻和油水分离。达到超疏水特性的措施可概括为两步:即毛糙结构的构筑和用具有低表面特性的化学物质能进行改性。水的黏附性是决定水滴与固体表面接触行为的一项重要性质,超疏水基底可以归为两类:类似于荷叶拥有低黏附特性的光滑超疏水表面和类似于玫瑰花瓣拥有高黏附特性的黏性超疏水表面。本研究将超高分子量聚乙烯(UHMWPE)当原材料,制备了拥有高黏附特性的黏性超疏水UHMWPE表面和拥有低黏附特性的光滑超疏水UHMWPE表面。本文不仅重点探讨了两种超疏水UHMWPE表面的区别和联系,且研究了它们在不同方向的实际应用。(1)在140°C下将UHMWPE粉末溶解在邻二甲苯中形成均一溶液,随后将溶液浇铸在培养皿中,将样品放入烘箱中在50°C下干燥后,制备出了一种高黏附性超疏水UHMWPE表面。薄膜展现了微纳(微米/纳米)分层特性,水滴的接触角为151°。基于不同的黏附性,所制备的高黏附性超疏水UHMWPE表面可以作为“机械手”从光滑的超疏水基底抓取水珠将其转移至亲水基底。更重要的... 

【文章来源】:郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】:70 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

不同黏附性超疏水UHMWPE表面的制备及应用


不同种类的聚乙烯材料及成品Figure1.1Differentkindsofpolyethylenematerialsandfinishedproducts.

杨氏方程,力线图,接触角测量,润湿状态


图 1.2 杨氏方程的力线图及相应的接触角测量[28]gure 1.2 Force diagram of Young’s equation and associated contact angle measuremen图 1.3 亲水和疏水的润湿状态[28]Figure 1.3 Hydrophilic and hydrophobic wetting conditions[28].液态水具有较大的表面张力的主要原因是由于它的电偶极子,考虑水

润湿状态,亲水,接触角


3图 1.3 亲水和疏水的润湿状态[28]Figure 1.3 Hydrophilic and hydrophobic wetting conditions[28].态水具有较大的表面张力的主要原因是由于它的电偶极子,考虑的一个简单方法是水有一种黏住固体的倾向。一种表面被定义为要判断该表面与水之间的相互作用,水滴会倾向于润湿具有高表例如:玻璃),而在低表面能表面(例如:聚四氟乙烯)水滴倾向若水滴倾向于铺展在一个基底上且接触角小于 90°则其为亲水基3a 所示);相反,若水滴在一个表面上倾向于形成球状且接触角大疏水表面(如图 1.3c 所示);其中有几种特殊情况:如果水滴完表面上且完全润湿该表面,那么该表面的接触角为 0°(如图 1.3d 在一个基底上的接触角大于 150°小于 180°则其为超疏水基底;理滴在一个基底上展示成完美的球状则其接触角为 180°(如图 1.3e

【参考文献】:
期刊论文
[1]Superhydrophobicity frommicrostructured surface[J]. ZHENG Lijun,WU Xuedong,LOU Zeng & WU Dan School of Chemistry and Chemical Technology,Shanghai Jiaotong Uni- versity,Shanghai 200240,China.  Chinese Science Bulletin. 2004(17)



本文编号:3011094

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