基于硅橡膠燃燒物的超疏水材料
本文選題:超疏水 + 硅橡膠 ; 參考:《浙江大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:超疏水材料在自清潔、抗冰防霧、油水分離等眾多領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià)值,制備超疏水表面的關(guān)鍵在于構(gòu)造微納多級(jí)粗糙結(jié)構(gòu)和修飾以低表面能物質(zhì)。有機(jī)硅橡膠因其優(yōu)異的彈性、熱穩(wěn)定性和絕緣性等,在諸多高性能產(chǎn)品中被廣泛使用。但目前的硅橡膠回收利用方法有限,簡(jiǎn)單的、高價(jià)值的回收利用方法亟待開發(fā)。本文通過對(duì)硅橡膠進(jìn)行簡(jiǎn)單的燃燒,把產(chǎn)生的煙氣顆粒和燃燒殘余物用于制備超疏水復(fù)合涂層,探索合適的利用方法,并應(yīng)用于油水分離領(lǐng)域,為回收硅橡膠提供新途徑。借助硅橡膠燃燒時(shí)產(chǎn)生的白煙,通過煙氣沉積法在玻璃表面制備出二氧化硅/硅橡膠超疏水復(fù)合涂層,二氧化硅粒子團(tuán)聚體粘附并固定在硅橡膠表面形成了多級(jí)的粗糙結(jié)構(gòu),賦予涂層優(yōu)異的超疏水性能,接觸角大于1600,滾動(dòng)角小于1°,該超疏水涂層具有良好的熱穩(wěn)定性、水流沖擊穩(wěn)定性和耐水性。將硅橡膠燃燒物粉碎,通過熱壓的方法,制備出性能優(yōu)異且耐磨性良好的硅橡膠燃燒物/聚丙烯超疏水復(fù)合涂層。研究粉末用量和熱壓時(shí)間對(duì)涂層形貌和性能的影響,考察涂層的機(jī)械穩(wěn)定性。涂層的接觸角達(dá)160°,滾動(dòng)角僅為3.5°。將科琴黑引入復(fù)合涂層,獲得的超疏水涂層兼具良好的導(dǎo)電性能。以銅網(wǎng)為基體制備的二氧化硅/硅橡膠超疏水復(fù)合涂層能作為分離網(wǎng)對(duì)油水混合液進(jìn)行有效分離,對(duì)多種有機(jī)溶劑和柴油的分離效率在90%以上。以硅橡膠燃燒殘余物制備的吸油包吸附速率快,油品可通過蒸餾進(jìn)行回收或直接燃燒得以利用,除去油品后的燃燒物粉末可以重復(fù)利用。使用吸油包還可搭建連續(xù)分離油水的裝置。
[Abstract]:Superhydrophobic materials have great application value in many fields, such as self-cleaning, anti-ice and anti-fog, oil-water separation and so on. The key to prepare superhydrophobic surfaces is to construct micro, nano and multilevel rough structures and to modify low surface energy substances. Silicone rubber is widely used in many high performance products because of its excellent elasticity, thermal stability and insulation. However, the current recycling methods of silicone rubber are limited, simple, high-value recycling methods need to be developed. In this paper, through simple combustion of silicone rubber, flue gas particles and combustion residues are used to prepare superhydrophobic composite coatings, and suitable utilization methods are explored, and applied in the field of oil-water separation, which provides a new way for recovery of silicone rubber. The silica / silicone rubber superhydrophobic composite coating was prepared on the glass surface by flue gas deposition with the help of white smoke produced by the combustion of silicone rubber. The silica particle aggregates adhered to and fixed on the surface of silicone rubber to form a multistage rough structure. The superhydrophobic coating has excellent hydrophobicity with contact angle greater than 1600 and rolling angle less than 1 擄. The superhydrophobic coating has good thermal stability, water impact stability and water resistance. The silicone rubber combustor / polypropylene superhydrophobic composite coating with excellent properties and good wear resistance was prepared by hot pressing. The effects of powder content and hot pressing time on the morphology and properties of the coating were studied. The mechanical stability of the coating was investigated. The contact angle of the coating is 160 擄and the rolling angle is only 3.5 擄. The super hydrophobic coating obtained by introducing the Cochan black into the composite coating has good electrical conductivity. Silica / silicone rubber superhydrophobic composite coating prepared on copper mesh can be used as separation net to separate oil-water mixture effectively. The separation efficiency of various organic solvents and diesel oil is more than 90%. The adsorption rate of oil absorbent is fast, the oil can be recovered by distillation or directly burned, and the burning powder after removing oil can be reused. A continuous separation device for oil and water can also be built by using an oil absorber.
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TB33;TQ333.93
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,本文編號(hào):1781063
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