F-PEG/SiO 2 及TiO 2 -F復(fù)合涂層的研究
發(fā)布時間:2020-12-09 03:03
表面功能性材料由于其特殊的潤濕性廣泛應(yīng)用于金屬防腐、油水分離、自清潔、防覆冰、除霧等領(lǐng)域。目前,傳統(tǒng)的含油廢水的處理分離方法如吸附、離心、凝聚、氣浮等存在能耗較高、二次污染嚴(yán)重等缺點。然而親水疏油類表面功能性材料可以實現(xiàn)高效率的油水分離的同時兼具自清潔功能,并能夠有效解決材料的污染和被油阻塞的問題,越來越受到研究者的重視。本論文制備了SiO2/F-PEG和TiO2-F/SiO2/F-PEG (TiO2-F:用氟碳表面活性劑FSN-100改性的TiO2; F-PEG:用氟碳表面活性劑FSN-100和聚乙二醇PEG改性的樹脂)有機(jī)無機(jī)復(fù)合涂層。通過一系列的實驗考察了固化時間、固化溫度、PEG質(zhì)量分?jǐn)?shù)、FSN-100質(zhì)量分?jǐn)?shù)、無機(jī)顆粒等因素對涂層表面接觸角的影響,探究了其油水分離和自清潔性能,并通過接觸角測試儀(CA)、傅里葉變化紅外光譜(FT-IR)、場發(fā)射電鏡(FE-SEM)、核磁共振(NMR)、熱重(TGA)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)等手段對復(fù)合涂層進(jìn)行...
【文章來源】:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.1?Si02/F-PEG的制備流程示意圖??-
?10??w%(FSN-100)??圖3.2?FSN-100的添加量對接觸角的影響??Fig?3.2?Effect?of?FSN-100?addition?on?contact?angle??3.2.2?PEG對接觸角的影響??源自PEG的聚醚鏈段將直接影響著本實驗的親水性能,所以考察PEG的摩爾分子??質(zhì)里和添加量至關(guān)重要。如圖3.3?a所不,油的接觸角在PEG的摩爾分子質(zhì)量為600?g/mol??時達(dá)到最高值,在PEG的摩爾分子質(zhì)量在200?g/mol到600?g/mol之間,隨著摩爾質(zhì)量??的增加,涂層的疏油性不斷增加。這可能是由于PEG的聚合度的增加,使涂料的粘度??增大,在摩爾分子質(zhì)量達(dá)到600?g/mol的時候,Si02的分散性比較好,再隨著摩爾分子??質(zhì)量的增大,涂料的粘度會進(jìn)一步增大,從而使Si02的分散性降低,從而疏油性降低。?丨??在PEG的摩爾分子質(zhì)量在200?g/mol到600?g/mol之間,涂層的親水性都較好,這可能?:??因為摩爾分子質(zhì)量較小
本文的有機(jī)聚合反應(yīng)溫度為80°C,所以將固化溫度定在8(TC,避免由于溫度過高??導(dǎo)致成膜速度過快或者產(chǎn)生發(fā)泡等問題。這就需要我們研宄固化時間對涂層潤濕性的影??響,從而選擇合適的固化時間。如圖3.5展示了不同的固化時間對涂層的表面潤濕性的??影響。隨著固化時間的增加,親水疏油性增加,這可能是由于接枝反應(yīng)的不斷增加,親?''??水的聚醚鏈段和斥油的氟碳鏈段,不斷接枝到E-44上。到固化時間達(dá)到24?h,親水疏??油性能達(dá)到了穩(wěn)定值,這可能是由于是由于固化反應(yīng)達(dá)到完全了。由此,我們?yōu)榱双@得??優(yōu)良的潤濕性,將固化時間定在24?h。?;??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水溶液中納米二氧化鈦分散技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 唐楷,王勇明,王美玲,謝菠. 涂料技術(shù)與文摘. 2011(02)
[2]沉淀法二氧化硅塑料薄膜開口劑的研制[J]. 陳優(yōu)霞,鄭典模,羅江,黎建. 塑料工業(yè). 2011(01)
[3]聚酯纖維布增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的拉伸和摩擦學(xué)性能[J]. 李小慧,金石磊,孫斕琿,楊振國,孫丹. 機(jī)械工程材料. 2010(03)
[4]納米二氧化鈦分散性的實驗研究[J]. 李志軍,王紅英. 廣州化工. 2005(06)
[5]納米TiO2在水中分散性能的研究[J]. 許淳淳,于凱,何宗虎. 化工進(jìn)展. 2003(10)
[6]納米顆粒分散技術(shù)研究進(jìn)展——分散方法與機(jī)理(1)[J]. 馬文有,田秋,曹茂盛,高正娟,陳玉金,朱靜. 中國粉體技術(shù). 2002(03)
[7]納米材料制備研究現(xiàn)狀及其發(fā)展方向[J]. 張喜梅,陳玲,李琳,郭祀遠(yuǎn). 現(xiàn)代化工. 2000(07)
[8]親水性及疏水性顆粒在水中的分散行為研究[J]. 任俊,盧壽茲. 中國粉體技術(shù). 1999(02)
博士論文
[1]超疏水/超親油水性環(huán)氧樹脂乳液涂層的制備及在油水分離濾紙中的應(yīng)用研究[D]. 黃相璇.華南理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]SiO2/聚合物納米復(fù)合超疏水材料的制備及其性能研究[D]. 陳恒真.河南大學(xué) 2014
[2]高疏油超親水材料的制備及其在油水分離中的應(yīng)用[D]. 姬悄悄.天津理工大學(xué) 2014
本文編號:2906140
【文章來源】:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.1?Si02/F-PEG的制備流程示意圖??-
?10??w%(FSN-100)??圖3.2?FSN-100的添加量對接觸角的影響??Fig?3.2?Effect?of?FSN-100?addition?on?contact?angle??3.2.2?PEG對接觸角的影響??源自PEG的聚醚鏈段將直接影響著本實驗的親水性能,所以考察PEG的摩爾分子??質(zhì)里和添加量至關(guān)重要。如圖3.3?a所不,油的接觸角在PEG的摩爾分子質(zhì)量為600?g/mol??時達(dá)到最高值,在PEG的摩爾分子質(zhì)量在200?g/mol到600?g/mol之間,隨著摩爾質(zhì)量??的增加,涂層的疏油性不斷增加。這可能是由于PEG的聚合度的增加,使涂料的粘度??增大,在摩爾分子質(zhì)量達(dá)到600?g/mol的時候,Si02的分散性比較好,再隨著摩爾分子??質(zhì)量的增大,涂料的粘度會進(jìn)一步增大,從而使Si02的分散性降低,從而疏油性降低。?丨??在PEG的摩爾分子質(zhì)量在200?g/mol到600?g/mol之間,涂層的親水性都較好,這可能?:??因為摩爾分子質(zhì)量較小
本文的有機(jī)聚合反應(yīng)溫度為80°C,所以將固化溫度定在8(TC,避免由于溫度過高??導(dǎo)致成膜速度過快或者產(chǎn)生發(fā)泡等問題。這就需要我們研宄固化時間對涂層潤濕性的影??響,從而選擇合適的固化時間。如圖3.5展示了不同的固化時間對涂層的表面潤濕性的??影響。隨著固化時間的增加,親水疏油性增加,這可能是由于接枝反應(yīng)的不斷增加,親?''??水的聚醚鏈段和斥油的氟碳鏈段,不斷接枝到E-44上。到固化時間達(dá)到24?h,親水疏??油性能達(dá)到了穩(wěn)定值,這可能是由于是由于固化反應(yīng)達(dá)到完全了。由此,我們?yōu)榱双@得??優(yōu)良的潤濕性,將固化時間定在24?h。?;??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水溶液中納米二氧化鈦分散技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 唐楷,王勇明,王美玲,謝菠. 涂料技術(shù)與文摘. 2011(02)
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[3]聚酯纖維布增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的拉伸和摩擦學(xué)性能[J]. 李小慧,金石磊,孫斕琿,楊振國,孫丹. 機(jī)械工程材料. 2010(03)
[4]納米二氧化鈦分散性的實驗研究[J]. 李志軍,王紅英. 廣州化工. 2005(06)
[5]納米TiO2在水中分散性能的研究[J]. 許淳淳,于凱,何宗虎. 化工進(jìn)展. 2003(10)
[6]納米顆粒分散技術(shù)研究進(jìn)展——分散方法與機(jī)理(1)[J]. 馬文有,田秋,曹茂盛,高正娟,陳玉金,朱靜. 中國粉體技術(shù). 2002(03)
[7]納米材料制備研究現(xiàn)狀及其發(fā)展方向[J]. 張喜梅,陳玲,李琳,郭祀遠(yuǎn). 現(xiàn)代化工. 2000(07)
[8]親水性及疏水性顆粒在水中的分散行為研究[J]. 任俊,盧壽茲. 中國粉體技術(shù). 1999(02)
博士論文
[1]超疏水/超親油水性環(huán)氧樹脂乳液涂層的制備及在油水分離濾紙中的應(yīng)用研究[D]. 黃相璇.華南理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]SiO2/聚合物納米復(fù)合超疏水材料的制備及其性能研究[D]. 陳恒真.河南大學(xué) 2014
[2]高疏油超親水材料的制備及其在油水分離中的應(yīng)用[D]. 姬悄悄.天津理工大學(xué) 2014
本文編號:2906140
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2906140.html
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