溶胶—凝胶法制备透明超疏水涂层

发布时间：2017-05-14 17:23

  本文关键词：溶胶—凝胶法制备透明超疏水涂层，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 超疏水表面具有很多独特的表面性能:如自清洁性、防污特性、疏水、疏油、低摩擦系数等特性,这些特殊性能使其在很多领域具有巨大的应用价值。透明超疏水表面除了上述超疏水的特性如果对可见光具有良好的透过性,可以将其应用到汽车、飞机等挡风玻璃,高层建筑幕墙玻璃等等,具有更为广阔的应用前景,是目前超疏水表面方向上的一个研究热点。但是目前已经报道的方法,如PE-CVD、溶胶-凝胶、升华法等等存在一定的弱点,如制备技术上缺乏大规模制备的操作性、制备条件苛刻、成本昂贵等,因此,研究成本低廉、过程可控、尺寸可调、适用性好、适合大面积制备的透明超疏水表面的制备方法非常有意义。 本文通过溶胶-凝胶技术,在表面粗糙度和光学透过率之间取得一个合适的平衡点,探索一种透明基底上制备透明超疏水涂层的方法。采用氧化铝和二氧化硅两种溶胶体系制备涂层,并用FE-SEM、AFM、FT-IR、UV-Vis、CA等手段对所制得的透明超疏水涂层进行表征,得到了接触角大于150度、滚动角低于5度并且具有较高可见光透过率的透明超疏水涂层,所用的方法操作简单、成本低廉、适合大规模制备。同时还讨论了不同实验条件对涂层性能的影响并用Cassie模型对所制备的涂层进行理论分析。
【关键词】：超疏水 透明 溶胶-凝胶 涂层 接触角 可见光透过率
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：O647
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-11
• 第一章 绪论11-24
• 1.1 引言11-13
• 1.2 细结构表面上液滴的形态分析13-19
• 1.2.1 Wenzel 模型14-15
• 1.2.2 Cassie 模型15-16
• 1.2.3 接触角滞后现象16-18
• 1.2.4 二元微观结构的意义18-19
• 1.3 透明超疏水表面的研究进展19-24
• 1.3.1 物理方法20
• 1.3.2 溶胶-凝胶法20-21
• 1.3.3 可升华物质微粒成孔法21-22
• 1.3.4 光催化活性剂的应用22-23
• 1.3.5 相分离技术23-24
• 第二章 选题意义和课题思路24-27
• 2.1 选题意义24-25
• 2.2 课题思路25-27
• 第三章 实验部分27-33
• 3.1 实验材料和仪器27-29
• 3.1.1 实验材料27
• 3.1.2 实验仪器27-29
• 3.2 实验具体步骤29-31
• 3.2.1 氧化铝溶胶体系制备透明超疏水涂层29-30
• 3.2.2 二氧化硅溶胶体系制备透明超疏水涂层30-31
• 3.3 实验表征方法31-33
• 第四章 实验结果与讨论33-56
• 4.1 氧化铝溶胶体系制备透明超疏水涂层33-44
• 4.1.1 氧化铝溶胶制备的涂层的表征33-38
• 4.1.2 涂膜次数对涂层性能的影响38-41
• 4.1.3 溶胶浓度对涂层性能的影响41-43
• 4.1.4 涂层的耐候性研究43-44
• 4.1.5 涂层的Cassie 模型分析44
• 4.2 二氧化硅溶胶体系制备透明超疏水涂层44-54
• 4.2.1 二氧化硅溶胶制备的涂层的表征45-46
• 4.2.2 Sol A 涂膜所得涂层46-50
• 4.2.3 Sol C 涂膜所得涂层50-53
• 4.2.4 涂层的Cassie 模型分析53-54
• 4.3 氧化铝二氧化硅混合体系制备透明超疏水涂层54-56
• 第五章 总结与展望56-59
• 5.1 结论56-57
• 5.2 问题与展望57-59
• 5.2.1 研究中存在的问题57-58
• 5.2.2 透明超疏水表面的展望58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-64
• 攻读学位期间发表的学术论文64-66

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王海平;朱新生;;抗静电剂对软包装薄膜应用性能的影响[J];广东化工;2011年05期

2 庄伟;徐丽慧;徐壁;赵亚萍;蔡再生;;改性SiO_2水溶胶在棉织物超疏水整理中的应用[J];纺织学报;2011年09期

3 李康宁;李珍芳;;铝基超疏水表面的耐海水腐蚀性能研究[J];纳米科技;2011年03期

4 周庆明;;低熔指透明聚丙烯注塑专用料T40B的开发[J];化学工程师;2011年08期

5 斯芳芳;张靓;赵宁;陈莉;徐坚;;超亲水表面制备方法及其应用[J];化学进展;2011年09期

6 李晓艳;仇伟;李欣欣;韩哲文;;带有羧基的含氟丙烯酸酯共聚物的制备及超疏水性能研究[J];化学学报;2011年12期

7 王国建;黄演;;透明膨胀型防火涂料国内外研究进展[J];材料导报;2011年09期

8 刘辉;张敏敏;秦舒浩;于杰;;POE和自制成核剂协同增透增韧PP的研究[J];塑料工业;2011年05期

9 ;兰州化物所棉纤织物表面可控润湿性研究获新进展[J];电子元件与材料;2011年09期

10 ;国外动态[J];塑料工业;2011年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘毅;谭天;宋雪梅;李耳;王波;严辉;;热氧化法制备透明超疏水ZnO薄膜[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（1）[C];2007年

2 姜程;王齐华;;超疏水表面的研究及制备[A];甘肃省化学会二十六届年会暨第八届中学化学教学经验交流会论文集[C];2009年

3 ;超疏水材料表面的结冰行为研究[A];甘肃省化学会二十六届年会暨第八届中学化学教学经验交流会论文集[C];2009年

4 康志新;;金属表面的有机镀膜及纳米薄膜的超疏水特性[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第7分册）[C];2010年

5 殷波;方亮;胡佳;唐安琼;魏文侯;何建;;利用超疏水技术改善镁合金耐蚀性能的初步研究[A];2010中国·重庆第七届表面工程技术学术论坛暨展览会论文集[C];2010年

6 廖张洁;朱钟鸣;郭宏磊;彭懋;;透明抗静电超疏水材料的制备[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集（下册）[C];2010年

7 张靓;赵宁;徐坚;;氰基丙烯酸甲酯聚合一步制备超疏水涂层[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

8 何周坤;马猛;许相川;王建英;陈枫;傅强;;网络结构对表面的超疏水性质的影响[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

9 王健君;;低温下超疏水防结冰高分子材料的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

10 朱小涛;张招柱;;兼具耐磨功能和可修复功能的超疏水材料[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 科信;超疏水塑料薄膜研制成功[N];中国化工报;2004年

2 王启兵;超疏水纳米二氧化硅研制成功[N];中国化工报;2006年

3 王平;江雷：创造“开关材料”[N];中国工业报;2010年

4 记者 廖秀娟;从闭门审理走向公开审理[N];汕尾日报;2007年

5 郑千里;纳米新材料实现超疏水／超亲水可逆转[N];科技日报;2004年

6 记者 李琮;纳米复合涂料技术取得新突破[N];中国化工报;2006年

7 钟凌江;网络演进中IP化势不可当[N];人民邮电;2006年

8 刘忠奎　记者 李丽云;孔状铜网小船“水上漂”[N];科技日报;2009年

9 李豫川;纳市启动私募市场电子交易平台[N];中国证券报;2007年

10 刘晖;“清理地面”：风险来自何处[N];21世纪经济报道;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 赵玉顺;绝缘子超疏水涂层制备方法与防冰性能研究[D];重庆大学;2010年

2 杨昊炜;聚硅氧烷超疏水表面制备及其性能研究[D];复旦大学;2011年

3 杨浩;超疏水/超亲油不锈钢滤网涂层的制备及表面润湿性研究[D];华南理工大学;2010年

4 李西营;液滴撞击固体壁面的实验及理论研究[D];大连理工大学;2010年

5 尹兵;海洋环境下铜镍合金的微生物附着腐蚀与防护研究[D];中国海洋大学;2012年

6 袁志庆;超疏水表面的仿生构建[D];中南大学;2008年

7 钱柏太;金属基体上超疏水表面的制备研究[D];大连理工大学;2006年

8 张大雷;乳液原位悬浮聚合法制备透明ABS树脂的研究[D];吉林大学;2006年

9 郭永梅;聚合物复合物层状组装膜的构筑[D];吉林大学;2009年

10 李海山;面向恢复的容错计算技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 於歌;玻璃—现代建筑空间的灵动语言[D];山西大学;2007年

2 廖张洁;超疏水碳纳米管复合涂层的研究[D];浙江大学;2011年

3 王云鹏;分布式信号通信系统的设计与实现[D];吉林大学;2005年

4 王，

本文编号：365814