采用有機(jī)/無機(jī)復(fù)合的方法,將含氟聚氨酯(FPU)稀溶液薄涂在自制的微納米二氧化硅/環(huán)氧樹脂復(fù)合基板上制備了穩(wěn)定性良好的超疏涂層。通過SEM、AFM和XPS測試,研究了超疏涂層表面的形貌和元素組成;經(jīng)過表面接觸角、耐腐蝕性和耐溶劑性測試以及砂紙磨蝕測試,討論了FPU對涂層的表面性能、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,制備的超疏涂層具有良好的表面結(jié)構(gòu),對于表面張力在48.4～72.4 mN/m的液體具有超疏能力,以及優(yōu)良的耐酸、耐溶劑、耐鹽水和耐磨性能。

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【部分圖文】：

圖1 FPU紅外特征圖譜

FPU的FT-IR分析結(jié)果如圖1所示。由圖1可見，在3329和1534cm-1處的峰分別是N—H的伸縮振動吸收峰和彎曲振動峰，在1709cm-1處觀察到羰基C?O的伸縮振動峰，在1240cm-1處可以觀察到C—F的特征吸收峰[6]，在707cm-1和652cm-1處觀....

圖2 超疏涂層的SEM圖像

眾所周知，表面微結(jié)構(gòu)形貌在增強(qiáng)表面超疏性能方面起著重要作用。圖2是超疏涂層的SEM圖像，圖3是超疏涂層的AFM圖像。圖2a中能夠清楚地觀察到表面有1～2μm的凸起和200～300nm的孔隙。圖2b是局部放大圖，明顯看出在涂層表面具有納米級的凹凸結(jié)構(gòu)，且涂層表面分布有大量不均勻的....

圖3 超疏涂層的AFM圖像

圖2a中能夠清楚地觀察到表面有1～2μm的凸起和200～300nm的孔隙。圖2b是局部放大圖，明顯看出在涂層表面具有納米級的凹凸結(jié)構(gòu)，且涂層表面分布有大量不均勻的粗糙孔結(jié)構(gòu)。許多小孔分布在這些凸起之間，小凸起與小孔共同形成珊瑚狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致更多的空氣被捕獲到這些孔隙中。圖3a能夠....

圖4 超疏涂層在不同溶液中水的接觸角和滾動角

在實(shí)際應(yīng)用中，超疏涂層將會不可避免地面臨嚴(yán)苛環(huán)境的考驗，為此模擬測試了超疏涂層在不同溶液和溶劑中的化學(xué)穩(wěn)定性，結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，超疏涂層在無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的酸性溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.5%的NaCl溶液中浸泡120h后與水仍然....

本文編號：4029110