超疏水/超亲油二氧化硅/聚醚砜复合材料的制备与性能研究

发布时间：2024-03-22 23:14

　　超疏水材料由于具有优秀的防腐蚀性、防生物附着性、防冰性、油水分离能力和自清洁能力,因此被广泛应用于多个领域。然而,性能优异的超疏水材料通常需要复杂的制备工艺或污染性的且昂贵的含氟物质。因此,疏水性稳定的且经济环保的超疏水材料引起了各界的关注,其中,聚合物基疏水复合材料被认为是经济适用性和功能性优异的疏水材料。聚醚砜是一种化学稳定性强、机械性能优异、热力学稳定性好、耐腐蚀性强且成膜性强的工程塑料。同时,由于其湿润性转变能力强,经常被用作超疏水/超亲水的功能涂层或分离膜材料。无机微纳米粒子不仅具有良好的分散性,硬度,耐化学腐蚀性,化学稳定性,而且不同的粒度能增强材料的粗糙性能。因此,构建粗糙的微/纳米结构时,将不同尺寸的无机SiO₂粒子和低表面能物质结合体引入体系,不仅会增强表面的疏水性能,而且能赋予基体无机材料的优异的机械性能和耐腐蚀性能。笼型倍半硅氧烷(POSS)是一种有机基团取代无机硅氧骨架的纳米级尺寸粒子,将其引入到聚合物基体中,除了机械性能和热性能外,聚合物体系的疏水性能、抗氧化性能、耐紫外线腐蚀性能、化学稳定性能均被显著增强。本文首先根据仿生荷叶效应原理,...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1生物界中的超疏水现象[12]

第一章绪论91.2超疏水材料简介近年来，由于超疏水材料具有丰富的功能性和优秀的适用性，使得社会各界对制备超疏水表面越来越感兴趣。根据文献报道，在自然界中存在着许多功能性的天然超疏水界面。如图1.1所示，各种自然材料，如超疏水、低粘着、自清洁荷叶、空气中的超亲油性，水中的超亲油性和....

图1.2表面结构对固体基质润湿行为的影响（a）Wenzel模型；（b）Cassie模型；

第一章绪论11图1.2表面结构对固体基质润湿行为的影响（a）Wenzel模型；（b）Cassie模型；(c)介于Cassie和Wenzel之间的一个状态；（d）前进和后退接触角（e）滚动角[16]粗糙度和化学成分通常被认为是影响表面润湿性的两个关键因素。这主要源于Barthlot....

图1.3（a）排列的PAN纳米纤维表面的SEM图像；（b）PAN纳米纤维表面的

第一章绪论12浅腔状和条纹状的粗糙表面。并且随着氟化物的进一步修饰，使表面获得了超疏水性并且水接触角高达167°。近年来，以多孔阳极氧化铝膜为模板制备了定向的表面微观结构的聚丙烯腈纤维膜，取向的纤维表面获得了超疏水性，水接触角高达173.8°（图1.3(a-b)）[19]。该种方....

图1.6（a）涂层材料的化学结构和涂层处理过程；（b）水、橄榄油和硅油滴在无

第一章绪论16图1.6（a）涂层材料的化学结构和涂层处理过程；（b）水、橄榄油和硅油滴在无涂层织物和涂层织物的接触角；（c）接触角随时间变化和（d）接触角和滚动角对液体表面张力的依赖性；扫描电镜图像（e）未处理涂层、（f）DMF涂层溶液处理、（g）DMF/丙酮涂层溶液处理和（h）....

本文编号：3935091