含氟聚氨酯/微纳米二氧化硅超疏涂层研究

发布时间：2025-01-19 14:38

　　 采用有机/无机复合的方法,将含氟聚氨酯(FPU)稀溶液薄涂在自制的微纳米二氧化硅/环氧树脂复合基板上制备了稳定性良好的超疏涂层。通过SEM、AFM和XPS测试,研究了超疏涂层表面的形貌和元素组成;经过表面接触角、耐腐蚀性和耐溶剂性测试以及砂纸磨蚀测试,讨论了FPU对涂层的表面性能、化学稳定性和机械稳定性的影响。结果表明,制备的超疏涂层具有良好的表面结构,对于表面张力在48.4～72.4 mN/m的液体具有超疏能力,以及优良的耐酸、耐溶剂、耐盐水和耐磨性能。

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【部分图文】：

图1 FPU红外特征图谱

FPU的FT-IR分析结果如图1所示。由图1可见，在3329和1534cm-1处的峰分别是N—H的伸缩振动吸收峰和弯曲振动峰，在1709cm-1处观察到羰基C?O的伸缩振动峰，在1240cm-1处可以观察到C—F的特征吸收峰[6]，在707cm-1和652cm-1处观....

图2 超疏涂层的SEM图像

众所周知，表面微结构形貌在增强表面超疏性能方面起着重要作用。图2是超疏涂层的SEM图像，图3是超疏涂层的AFM图像。图2a中能够清楚地观察到表面有1～2μm的凸起和200～300nm的孔隙。图2b是局部放大图，明显看出在涂层表面具有纳米级的凹凸结构，且涂层表面分布有大量不均匀的....

图3 超疏涂层的AFM图像

图2a中能够清楚地观察到表面有1～2μm的凸起和200～300nm的孔隙。图2b是局部放大图，明显看出在涂层表面具有纳米级的凹凸结构，且涂层表面分布有大量不均匀的粗糙孔结构。许多小孔分布在这些凸起之间，小凸起与小孔共同形成珊瑚状结构，导致更多的空气被捕获到这些孔隙中。图3a能够....

图4 超疏涂层在不同溶液中水的接触角和滚动角

在实际应用中，超疏涂层将会不可避免地面临严苛环境的考验，为此模拟测试了超疏涂层在不同溶液和溶剂中的化学稳定性，结果如图4所示。由图4可知，超疏涂层在无水乙醇和二氯甲烷中浸泡168h后仍然保持超疏水性能;在pH=1的酸性溶液和质量分数3.5%的NaCl溶液中浸泡120h后与水仍然....

本文编号：4029110