苯并噁嗪制备粘附力可控的超疏水表面及其性能研究

发布时间：2023-03-19 10:49

　　润湿性和润湿状态是固体表面的两个重要性质。近年来,研究者受大自然中荷叶、红玫瑰花瓣等超疏水现象的启示,制备出大量的仿生超疏水表面材料,并成功地应用于自洁净、无损失液滴转运、油水分离等领域。超疏水表面已经被广泛研究并且现在可以使用各种各样的材料和方法获得,但是大多数超疏水表面的制备方法存在成本高、过程复杂、污染环境、不稳定等缺点,严重阻碍了超疏水表面材料在实际工业中的应用。固体的表面性质是否与其体相组成和生长环境有关,能否通过调控体相组成和生长环境制备粘附力可控的超疏水表面材料,这些重要问题尚且没有引起研究者的重视。针对上述问题,研究课题以苯并噁嗪为基体树脂,利用不同的金属氯化物调控基体的体相组成,选择不同的固化介质控制固体表面的生长环境。依据水在新合成材料金属氯化物-聚苯并噁嗪(M-PBZ)表面上的接触角和滚动角评价它的疏水性和对水的粘附力。考察负载基底、溶剂甲醇和相分离剂甲苯的体积比、陈化时间、金属氯化物的种类和质量百分比、固化温度、固化时间和固化介质等对合成材料的疏水性和对水的粘附力的影响。通过现代科学分析仪器对M-PBZ超疏水表面的形貌、化学组成和性能进行了表征;考察表面化学组成...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语表
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 自然界中的超疏水现象
        1.2.1 超疏水植物
        1.2.2 超疏水动物
    1.3 超疏水表面的理论基础
        1.3.1 静态接触角与Young’s方程
        1.3.2 动态接触角
        1.3.3 润湿状态理论
    1.4 超疏水表面的制备方法
        1.4.1 物理方法制备超疏水表面
        1.4.2 化学方法制备超疏水表面
        1.4.3 物理化学相结合制备超疏水表面
    1.5 苯并噁嗪简介
        1.5.1 苯并噁嗪材料的合成
        1.5.2 聚苯并噁嗪超疏水材料的研究现状
    1.6 选题意义及研究内容
        1.6.1 选题背景及意义
        1.6.2 主要研究内容
第二章 Sn-PBZ超疏水表面的制备
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 苯并噁嗪单体(BZ)的合成
        2.2.2 SnCl₄·5H₂O-聚苯并噁嗪(Sn-PBZ)表面的制备
        2.2.3 样品表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Sn-PBZ超疏水表面的设计合成
        2.3.2 制备条件对Sn-PBZ表面疏水性的影响
        2.3.3 Sn-PBZ超疏水表面结构分析
        2.3.4 Sn-PBZ超疏水表面形成机理
    2.4 本章小结
第三章 M-PBZ超疏水表面粘附力的调控及性能研究
    3.1 实验材料
    3.2 实验方法
        3.2.1 不同金属氯化物-聚苯并噁嗪(M-PBZ)表面的制备
        3.2.2 样品表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Sn-PBZ超疏水表面的粘附力
        3.3.2 金属氯化物种类和固化介质对M-PBZ表面接触角及滚动角影响
        3.3.3 金属氯化物质量百分比对M-PBZ表面疏水性及粘附力的影响
        3.3.4 M-PBZ超疏水表面的粘附力机理
        3.3.5 M-PBZ超疏水表面的稳定性
        3.3.6 M-PBZ超疏水表面的模拟应用
    3.4 本章小结
第四章 全文总结与展望
    4.1 全文总结
    4.2 创新点
    4.3 展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3765116