低成本超疏液薄膜的制备及润湿性能研究
发布时间：2021-09-11 19:52
近三十年来,超疏水材料已经被深入研究,并且被广泛应用与建筑涂料以及交通航空等多个领域。虽然超疏水材料可以实现对水有超过150°的接触角,但它们通常对低表面张力的液体反而更加亲液,例如油类、有机溶剂等,表面张力通常只有水的1/3,在超疏水表面一般会迅速铺展开从而无法获得90度以上的疏油效果。超疏液（superlyophobic）材料作为超疏水材料的升级和扩展,从而引发科学界浓厚的研究兴趣。所谓超疏液材料对几乎所有液体都具有150度左右或更大的接触角,可以极大降低任何液体在该表面上的粘附力和流动阻力,因此有望取代超疏水材料并应用于更多领域。本文围绕超疏液（超疏水且超疏油）薄膜表面的制备及润湿性能的表征展开研究。利用成本低廉的EVA乳液作为材料来制备透明乳液薄膜,然后在其薄膜表面做表面修饰,从而制备出具有超疏液特性的薄膜。本文主要创新点体现为:其一,以Si基模板为母板,制备具有超疏液特性的薄膜。首先,以Si基模板为母版,利用“转印工艺”,借助弹性材料,将Si基模板的微结构转印到可固化材料表面,从而获得与Si基模板表面互补的结构,然后在其表面旋涂EVA乳液,从而制备出具有与Si基模板相一致的微...
【文章来源】：辽宁师范大学辽宁省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景
1.1.1 液体污染及处理对策
1.1.2 开发超疏液材料的意义
1.2 超疏液表面的国内外现状
1.2.1 超疏液表面的国外现状
1.2.2 超疏液表面的国内现状
1.3 选题意义以及内容简介
1.3.1 超疏液表面的工程化制备工艺
1.3.2 本文内容简介
第二章 润湿现象和超疏液原理
2.1 润湿过程和润湿现象几个物理量
2.1.1 润湿过程
2.1.2 表面张力
2.1.3 理想固体表面接触角和杨氏方程
2.1.4 接触角滞后现象
2.1.5 前进角和后退角
2.1.6 接触角滞后
2.2 粗糙表面的润湿性质
2.3 粗糙表面润湿模型
2.3.1 Wenzel模型
2.3.2 Cassie模型
2.3.3 Wenzel和Cassie共存态
2.4 超疏液结构介绍
2.4.1 倒悬结构
2.4.2 多重凹形结构
2.5 倒悬微结构疏液原理
第三章 低成本超疏液薄膜的制备
3.1 试剂材料与实验步骤
3.1.1 试剂材料
3.2 本文所用材料介绍
3.3 实验步骤
3.3.1 双层光刻胶法
3.3.2 Si基模板法
3.4 软复制工艺
3.5 超疏液薄膜表面结构
3.5.1 过刻蚀制备超疏液表面的结构表征
3.5.2 转印Si基模板制备超疏液薄膜表面
3.6 润湿性能表征
3.6.1 薄膜氟化时间与薄膜润湿性
3.6.2 接触角对比
3.6.3 透明性的对比
3.6.4 粘附性及拉伸性对比
3.6.5 液滴操控
第四章 超疏液材料的局限以及应用
4.1 超疏液材料的局限
4.2 解决超疏液材料局限的分析
4.3 超疏液材料的应用
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文以及所获荣誉
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]VAE乳液胶粘剂的应用发展[J]. 王香爱,杨珊. 中国胶粘剂. 2013(09)
[2]Nanoparticles assembly-induced special wettability for bio-inspired materials[J]. Shuai Yang,Xu Jin,Kesong Liu,Leijiang. Particuology. 2013(04)
[3]PERSPECTIVES IN MECHANICS OF HETEROGENEOUS SOLIDS[J]. C.Q.Chen 1 J.Z.Cui 2 H.L.Duan 3 X.Q.Feng 1 L.H.He 4 G.K.Hu 5 M.J.Huang 6 Y.Z.Huo 7 B.H.Ji 5 B.Liu 1 X.H.Peng 8 H.J.Shi 1 Q.P.Sun 9 J.X.Wang 3 Y.S.Wang 10 H.P.Zhao 1 Y.P.Zhao 11 Q.S.Zheng 1 W.N.Zou 6 (1 Department of Engineering Mechanics,AML,Tsinghua University,Beijing 100084,China) (2 Academy of Mathematics and Systems Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China) (3 State Key Laboratory for Turbulence and Complex System and Department of Mechanics and Aerospace Engineering,College of Engineering,Peking University,Beijing 100871,China) (4 CAS Key Laboratory of Mechanical Behavior and Design of Materials,University of Science and Technology of China,Hefei,Anhui 230026,China) (5 School of Aerospace Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China) (6 Institute for Advanced Study,Nanchang University,Nanchang 330031,China) (7 Department of Mechanics and Engineering Sciences,Fudan University,220 Handa Road,Shanghai 200433,China) (8 Department of Engineering Mechanics,Chongqing University,Chongqing 400044,China) (9 Department of Mechanical Engineering,Hong Kong University of Science and Technology,Hong Kong,China) (10 Institute of Engineering Mechanics,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China) (11 State Key Laboratory of Nonlinear Mechanics,Institute of Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China). Acta Mechanica Solida Sinica. 2011(01)
[4]VAE乳液研究进展[J]. 王文婷. 中国胶粘剂. 2010(08)
[5]VAE乳液对PU乳液共混改性的研究[J]. 张武英,林峰. 深圳职业技术学院学报. 2007(01)
[6]聚四氟乙烯的改性及应用[J]. 谢苏江. 化工新型材料. 2002(11)
[7]VAE乳液及其胶粘剂[J]. 李子东,李广宇,于敏. 粘接. 2001(06)
本文编号：3393615
【文章来源】：辽宁师范大学辽宁省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景
1.1.1 液体污染及处理对策
1.1.2 开发超疏液材料的意义
1.2 超疏液表面的国内外现状
1.2.1 超疏液表面的国外现状
1.2.2 超疏液表面的国内现状
1.3 选题意义以及内容简介
1.3.1 超疏液表面的工程化制备工艺
1.3.2 本文内容简介
第二章 润湿现象和超疏液原理
2.1 润湿过程和润湿现象几个物理量
2.1.1 润湿过程
2.1.2 表面张力
2.1.3 理想固体表面接触角和杨氏方程
2.1.4 接触角滞后现象
2.1.5 前进角和后退角
2.1.6 接触角滞后
2.2 粗糙表面的润湿性质
2.3 粗糙表面润湿模型
2.3.1 Wenzel模型
2.3.2 Cassie模型
2.3.3 Wenzel和Cassie共存态
2.4 超疏液结构介绍
2.4.1 倒悬结构
2.4.2 多重凹形结构
2.5 倒悬微结构疏液原理
第三章 低成本超疏液薄膜的制备
3.1 试剂材料与实验步骤
3.1.1 试剂材料
3.2 本文所用材料介绍
3.3 实验步骤
3.3.1 双层光刻胶法
3.3.2 Si基模板法
3.4 软复制工艺
3.5 超疏液薄膜表面结构
3.5.1 过刻蚀制备超疏液表面的结构表征
3.5.2 转印Si基模板制备超疏液薄膜表面
3.6 润湿性能表征
3.6.1 薄膜氟化时间与薄膜润湿性
3.6.2 接触角对比
3.6.3 透明性的对比
3.6.4 粘附性及拉伸性对比
3.6.5 液滴操控
第四章 超疏液材料的局限以及应用
4.1 超疏液材料的局限
4.2 解决超疏液材料局限的分析
4.3 超疏液材料的应用
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文以及所获荣誉
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]VAE乳液胶粘剂的应用发展[J]. 王香爱,杨珊. 中国胶粘剂. 2013(09)
[2]Nanoparticles assembly-induced special wettability for bio-inspired materials[J]. Shuai Yang,Xu Jin,Kesong Liu,Leijiang. Particuology. 2013(04)
[3]PERSPECTIVES IN MECHANICS OF HETEROGENEOUS SOLIDS[J]. C.Q.Chen 1 J.Z.Cui 2 H.L.Duan 3 X.Q.Feng 1 L.H.He 4 G.K.Hu 5 M.J.Huang 6 Y.Z.Huo 7 B.H.Ji 5 B.Liu 1 X.H.Peng 8 H.J.Shi 1 Q.P.Sun 9 J.X.Wang 3 Y.S.Wang 10 H.P.Zhao 1 Y.P.Zhao 11 Q.S.Zheng 1 W.N.Zou 6 (1 Department of Engineering Mechanics,AML,Tsinghua University,Beijing 100084,China) (2 Academy of Mathematics and Systems Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China) (3 State Key Laboratory for Turbulence and Complex System and Department of Mechanics and Aerospace Engineering,College of Engineering,Peking University,Beijing 100871,China) (4 CAS Key Laboratory of Mechanical Behavior and Design of Materials,University of Science and Technology of China,Hefei,Anhui 230026,China) (5 School of Aerospace Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China) (6 Institute for Advanced Study,Nanchang University,Nanchang 330031,China) (7 Department of Mechanics and Engineering Sciences,Fudan University,220 Handa Road,Shanghai 200433,China) (8 Department of Engineering Mechanics,Chongqing University,Chongqing 400044,China) (9 Department of Mechanical Engineering,Hong Kong University of Science and Technology,Hong Kong,China) (10 Institute of Engineering Mechanics,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China) (11 State Key Laboratory of Nonlinear Mechanics,Institute of Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China). Acta Mechanica Solida Sinica. 2011(01)
[4]VAE乳液研究进展[J]. 王文婷. 中国胶粘剂. 2010(08)
[5]VAE乳液对PU乳液共混改性的研究[J]. 张武英,林峰. 深圳职业技术学院学报. 2007(01)
[6]聚四氟乙烯的改性及应用[J]. 谢苏江. 化工新型材料. 2002(11)
[7]VAE乳液及其胶粘剂[J]. 李子东,李广宇,于敏. 粘接. 2001(06)
本文编号：3393615
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3393615.html
