通过相分离构建木莓结构制备超疏水涂层

发布时间：2023-03-24 00:06

　　大自然有许多具有防水现象的生物结构,这种现象表现出在各种植物,昆虫和动物中观察到的超疏水性。通过生物设计,复制适应性和衍生来自各种自然环境的过程,这被称为“仿生生物”。仿生生物的广泛领域的发展为超疏水表面的开发和制造提供了空间。通常将高表观接触角(>150°)和低接触角滞后(<10°)的表面称为超疏水表面。形成超疏水有两方面因素,一是利用化学改性降低涂层表面能,利用涂层的低表面能降低水的附着力;二是形成仿生结构如荷叶结构等,降低水滴与涂层之间的作用面积,从而达到结构型超疏水。这两个因素缺一不可。在本论文中围绕两个部分进行展开,两部分都是通过静电吸附作用形成木莓结构,通过相分离达到结构型疏水,再利用硅烷偶联剂对涂层进行改性,达到超疏水的要求。全文共分为四章。第一章为文献综述部分,简单介绍了超疏水的概念、机理以及自然界中超疏水现象,重点介绍了目前科学界对构建双尺寸木莓结构制备超疏水涂层方式的研究,并阐述了对形成木莓状超疏水复合涂层提出了展望。第二章主要是对通过相分离构建木莓结构制备超疏水聚甲基丙烯酸甲酯涂层制备方法的探讨。提出了通过静电吸附形成木莓结构,利用透射电子显微镜(TE...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 超疏水材料的主要性能
        1.1.1 润湿性
        1.1.2 接触角
        1.1.3 表面粗糙度
        1.1.4 表面张力和表面能
    1.2 自然界中的超疏水表面
    1.3 构建双尺寸木莓结构制备超疏水涂层的方式
        1.3.1 通过中间体构建双尺寸木莓结构的方式
        1.3.2 通过双尺寸微球的化学反应构建木莓结构的方式
        1.3.3 通过Langmuir-Blodgett(LB)膜沉积构建木莓结构的方式
        1.3.4 通过乳液聚合制备木莓结构的方法
        1.3.5 通过溶胶凝胶法制备木莓结构的方法
        1.3.6 通过静电吸附作用制备木莓结构的方法
    1.4 本文的研究内容与意义
第2章 通过相分离构建木莓结构制备超疏水聚甲基丙烯酸甲酯涂层
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料及试剂
        2.2.2 聚合反应过程
    2.3 测试仪器与测试方法
        2.3.1 测试仪器型号
        2.3.2 测试方法
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 微球粒子的表征
        2.4.2 木莓状S-PMMA/M-SiO₂ 复合粒子的表征
        2.4.3 M-SiO₂ 含量对S-PMMA/M-SiO₂ 复合涂层润湿性影响
        2.4.4 M-SiO₂ 粒径对S-PMMA/M-SiO₂ 复合涂层润湿性影响
        2.4.5 对形成复合涂层的研究
    2.5 本章小结
第3章 通过相分离构建木莓结构制备超疏水聚苯乙烯涂层
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及原料提纯
        3.2.2 聚合反应过程
        3.2.3 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 合成方法对交联聚苯乙烯粒子的影响
        3.3.2 木莓状PS/SiO₂复合粒子的表征
        3.3.3 SiO₂ 含量对PS/SiO₂ 复合涂层的影响
        3.3.4 SiO₂ 的尺寸对PS/SiO₂ 复合涂层的影响
        3.3.5 交联剂对PS/SiO₂复合涂层的影响
        3.3.6 PS/SiO₂复合涂层的形成机理
    3.4 本章小结
第4章 结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：3769031