超疏水聚氨酯涂层的制备与性能研究

发布时间：2024-02-26 19:55

　　超疏水涂层因其独特的性能,在远洋航轮、石油管运、以及防污防腐等领域具有广泛的应用,是目前材料表面研究领域的热点之一。材料表面的疏水性是表面自由能和表面粗糙度共同作用的结果,通过改变材料表面的化学组成和表面粗糙结构可以有效地调控材料表面的疏水性。本文旨在制备出具有超疏水性能的聚氨酯涂层,并主要进行了以下三个方面的工作:(1)以端羟基含氟聚硅氧烷(PDSF)为改性剂,合成了含氟聚硅氧烷改性的聚氨酯(FSiPU)。对产物的结构进行了表征,并研究了合成条件对产物性能的影响。通过对反应过程中NCO基团含量的跟踪确定了预聚反应时间为3h,反应温度为80℃时为最佳预聚反应条件。接触角测试表明:当聚氨酯中PDSF的添加量为5wt%时,静态水接触角提高到118°,表面自由能降至15.70mN/m,疏水性提高。XPS测试表明:FSiPU表面硅、氟元素的实测含量要高于理论值,出现氟、硅元素在聚氨酯表面富集的现象。AFM分析表明:PDSF的加入使聚氨酯的表面相分离程度增加。(2)以DMF为溶剂,将FSiPU与PMMA共混制备混合分散液,结合相分离作用,采用滴落成膜法制备了FSiPU/PMMA复合涂层。采用接触...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1自然界中荷叶的表面照片(a)(b)及其SEM照片(c)(d)

家在动物身上也发现了超疏水现象。水黾是一种可以水黾的水上漂浮现象进行了研究，发现水黾在水上跳疏水特性相关，研究人员通过扫面电镜观察到水黾腿这些刚毛大约长50μm，其根部直径在微米级，刚毛尖所示。正如荷叶表面的超疏水原理一样，由于水黾腿上的蜡质物质的存在赋予了水黾可以在水上自由行....

图1-2水黾腿部的照片(a)及其表面微观形貌的SEM照片(b)

图1-2水黾腿部的照片(a)及其表面微观形貌的SEM照片(b)2Thephotoofwaterstriderlegs(a)andSEMphotoofsurfacemorphology面的润湿性固体表面最重要的性质之一，是指固体表面上气体被液体所取们....

图1-3接触角示意图

华南理工大学硕士学位论文1-3所示，过固体、液体和气体的三相交点处，做气之间的夹角就是接触角θ。角的大小是衡量固体表面的润湿性重要的标尺之一水性，易被液体润湿，接触角越小润湿性越好，特全润湿；当θ＞90°时，固体表面表现出疏水性，越容易在表面滚动，特别地，当θ=180°时....

图1-4前进接触角（a）与后退接触角(b)示意图

图1-4前进接触角（a）与后退接触角(b)示意图[11]Figure1-4Diagramofadvancingcontactangle(a)andrecedingcontactangle(b)[11]角滞后的大小反应了粗糙的固体表面对液滴粘附性的大小，....

本文编号：3911775