含氟涂飾劑的合成及超疏水結(jié)構(gòu)的制備
發(fā)布時(shí)間:2022-01-19 20:38
自然界中存在有很多超疏水現(xiàn)象,如荷葉、水黽和稻葉等。超疏水表面是指固體表面的水接觸角大于150°,滾動角小于10°。超疏水表面具有許多獨(dú)特的性能,如自清潔、防腐蝕、防覆冰、油水分離和減阻等,可應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,引起人們的廣泛關(guān)注。迄今為止,已經(jīng)有很多制備超疏水表面的方法,其中典型的有模板法、氣相沉積法、陽極氧化法、層層自組裝法等,但是這些方法大都需要復(fù)雜的工藝、昂貴的設(shè)備和儀器,難以大規(guī)模的生產(chǎn),因此需要研究一種簡單、有效、易實(shí)施的制備超疏水表面的方法。以全氟聚醚酰氟、無水甲醇和3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)為原料合成了全氟聚醚氨基硅氧烷涂飾劑。采用紅外光譜對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。將其噴涂在玻璃表面固化后可使表面的水接觸角從64.1°提高至114.1°,油接觸角從29.7°提高至63.9°。通過氟化銨刻蝕法和水熱刻蝕法制備了鋁合金超疏水表面,氟化銨刻蝕法制備的超疏水表面的水接觸角為152±2°,滾動角為25±3°;水熱刻蝕法制備的超疏水表面的水接觸角為155±1.5°,油接觸角為145.6±1.2°,滾動角為2±1°,在室溫下放置6個(gè)月后都能保持超疏水性能。極化曲線測試結(jié)果表明:氟化銨刻...
【文章來源】:天津科技大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?(a)為荷花;(b)為荷葉表面的水滴;(c-d)為荷葉表面的掃面電鏡圖??Figure?1-1?(a)?lotus?flowers;?(b)?water?droplets?on?the?surface?of?lotus?leaves;?(c-d)?is?the?scanning??electron?microrah?of?lotus?leaf?surface??
?天津科技大學(xué)碩士學(xué)位論文???圖1-2?(a)為水稻;(b)為稻葉表面水滴照片;(c-d)為稻葉表面的掃描電鏡圖片??Figure?1-2?(a)?shows?rice?;?(b)?is?the?photo?of?water?droplets?on?the?surface?of?rice?leaves?;?(c-d)?is?the??scanning?electron?micrograph?of?rice?leaf?surface??自然界中有許多動物也具有特殊的超疏水性能,其表面結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。水黽??腿部特殊的剛毛結(jié)構(gòu)使其能夠在水中自由的站立和行走【43】,蝴蝶能夠在雨中飛行得益??于它翅膀特殊的超疏水性能,壁虎的腿部也具有成千上萬的剛毛,每根剛毛的長度約??為30-130um,直徑為數(shù)微米,剛毛的末端又分叉形成數(shù)根更細(xì)的絨毛,從而形成分??級的、多纖維狀的表面結(jié)構(gòu),這種特殊的結(jié)構(gòu)使得壁虎腳與固體接觸時(shí)產(chǎn)生很大的粘??附力,使其能夠在墻壁上自由行走。??圖1-3不同動物的部分部位的超疏水現(xiàn)象及表面結(jié)構(gòu):(a-c)為果黽腿;(d-f)為蝴蝶翅膀;(g-i)為??壁虎的腳??3??
?天津科技大學(xué)碩士學(xué)位論文???圖1-2?(a)為水稻;(b)為稻葉表面水滴照片;(c-d)為稻葉表面的掃描電鏡圖片??Figure?1-2?(a)?shows?rice?;?(b)?is?the?photo?of?water?droplets?on?the?surface?of?rice?leaves?;?(c-d)?is?the??scanning?electron?micrograph?of?rice?leaf?surface??自然界中有許多動物也具有特殊的超疏水性能,其表面結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。水黽??腿部特殊的剛毛結(jié)構(gòu)使其能夠在水中自由的站立和行走【43】,蝴蝶能夠在雨中飛行得益??于它翅膀特殊的超疏水性能,壁虎的腿部也具有成千上萬的剛毛,每根剛毛的長度約??為30-130um,直徑為數(shù)微米,剛毛的末端又分叉形成數(shù)根更細(xì)的絨毛,從而形成分??級的、多纖維狀的表面結(jié)構(gòu),這種特殊的結(jié)構(gòu)使得壁虎腳與固體接觸時(shí)產(chǎn)生很大的粘??附力,使其能夠在墻壁上自由行走。??圖1-3不同動物的部分部位的超疏水現(xiàn)象及表面結(jié)構(gòu):(a-c)為果黽腿;(d-f)為蝴蝶翅膀;(g-i)為??壁虎的腳??3??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]耐摩擦型全氟聚醚硅氧烷的制備與性能[J]. 馮裕智,陳坤,唐旭東. 精細(xì)化工. 2017(07)
[2]Preparation and characteristics of a recycled cement-based superhydrophobic coating with dirt pickup resistance[J]. GUO LiPing,SUN Wei,YU Tao,FENG MuZai. Science China(Technological Sciences). 2015(06)
[3]SiO2-PTFE超疏水復(fù)合涂層的制備與分析[J]. 王冠,張德遠(yuǎn),陳華偉. 功能材料. 2014(22)
[4]超疏水表面抗結(jié)冰性能研究進(jìn)展[J]. 馮杰,盧津強(qiáng),秦兆倩. 材料研究學(xué)報(bào). 2012(04)
[5]表面超疏水性處理在鍋爐安全閥防腐蝕、防垢技術(shù)中的應(yīng)用[J]. 余愛枝,李茂東,林金梅,張術(shù)寬. 腐蝕與防護(hù). 2012(06)
[6]超疏水表面減阻水洞實(shí)驗(yàn)及減阻機(jī)理研究[J]. 黃橋高,潘光,武昊,胡海豹,宋保維. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2011(05)
[7]納米復(fù)合氟改性丙烯酸樹脂超疏水自清潔涂層的制備[J]. 季金茍,楊斌,夏之寧,蔣興良,舒立春. 材料研究學(xué)報(bào). 2011(04)
[8]低表面能海洋防污涂層技術(shù)及其評價(jià)方法[J]. 王強(qiáng),李昌誠,閆雪峰,張志明,于良民. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(10)
[9]利用軟模板和紫外光固化技術(shù)制備超疏水表面[J]. 劉斌,傅葉勍,阮維青,和亞寧,王曉工. 高分子學(xué)報(bào). 2008(02)
本文編號:3597522
【文章來源】:天津科技大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?(a)為荷花;(b)為荷葉表面的水滴;(c-d)為荷葉表面的掃面電鏡圖??Figure?1-1?(a)?lotus?flowers;?(b)?water?droplets?on?the?surface?of?lotus?leaves;?(c-d)?is?the?scanning??electron?microrah?of?lotus?leaf?surface??
?天津科技大學(xué)碩士學(xué)位論文???圖1-2?(a)為水稻;(b)為稻葉表面水滴照片;(c-d)為稻葉表面的掃描電鏡圖片??Figure?1-2?(a)?shows?rice?;?(b)?is?the?photo?of?water?droplets?on?the?surface?of?rice?leaves?;?(c-d)?is?the??scanning?electron?micrograph?of?rice?leaf?surface??自然界中有許多動物也具有特殊的超疏水性能,其表面結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。水黽??腿部特殊的剛毛結(jié)構(gòu)使其能夠在水中自由的站立和行走【43】,蝴蝶能夠在雨中飛行得益??于它翅膀特殊的超疏水性能,壁虎的腿部也具有成千上萬的剛毛,每根剛毛的長度約??為30-130um,直徑為數(shù)微米,剛毛的末端又分叉形成數(shù)根更細(xì)的絨毛,從而形成分??級的、多纖維狀的表面結(jié)構(gòu),這種特殊的結(jié)構(gòu)使得壁虎腳與固體接觸時(shí)產(chǎn)生很大的粘??附力,使其能夠在墻壁上自由行走。??圖1-3不同動物的部分部位的超疏水現(xiàn)象及表面結(jié)構(gòu):(a-c)為果黽腿;(d-f)為蝴蝶翅膀;(g-i)為??壁虎的腳??3??
?天津科技大學(xué)碩士學(xué)位論文???圖1-2?(a)為水稻;(b)為稻葉表面水滴照片;(c-d)為稻葉表面的掃描電鏡圖片??Figure?1-2?(a)?shows?rice?;?(b)?is?the?photo?of?water?droplets?on?the?surface?of?rice?leaves?;?(c-d)?is?the??scanning?electron?micrograph?of?rice?leaf?surface??自然界中有許多動物也具有特殊的超疏水性能,其表面結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。水黽??腿部特殊的剛毛結(jié)構(gòu)使其能夠在水中自由的站立和行走【43】,蝴蝶能夠在雨中飛行得益??于它翅膀特殊的超疏水性能,壁虎的腿部也具有成千上萬的剛毛,每根剛毛的長度約??為30-130um,直徑為數(shù)微米,剛毛的末端又分叉形成數(shù)根更細(xì)的絨毛,從而形成分??級的、多纖維狀的表面結(jié)構(gòu),這種特殊的結(jié)構(gòu)使得壁虎腳與固體接觸時(shí)產(chǎn)生很大的粘??附力,使其能夠在墻壁上自由行走。??圖1-3不同動物的部分部位的超疏水現(xiàn)象及表面結(jié)構(gòu):(a-c)為果黽腿;(d-f)為蝴蝶翅膀;(g-i)為??壁虎的腳??3??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]耐摩擦型全氟聚醚硅氧烷的制備與性能[J]. 馮裕智,陳坤,唐旭東. 精細(xì)化工. 2017(07)
[2]Preparation and characteristics of a recycled cement-based superhydrophobic coating with dirt pickup resistance[J]. GUO LiPing,SUN Wei,YU Tao,FENG MuZai. Science China(Technological Sciences). 2015(06)
[3]SiO2-PTFE超疏水復(fù)合涂層的制備與分析[J]. 王冠,張德遠(yuǎn),陳華偉. 功能材料. 2014(22)
[4]超疏水表面抗結(jié)冰性能研究進(jìn)展[J]. 馮杰,盧津強(qiáng),秦兆倩. 材料研究學(xué)報(bào). 2012(04)
[5]表面超疏水性處理在鍋爐安全閥防腐蝕、防垢技術(shù)中的應(yīng)用[J]. 余愛枝,李茂東,林金梅,張術(shù)寬. 腐蝕與防護(hù). 2012(06)
[6]超疏水表面減阻水洞實(shí)驗(yàn)及減阻機(jī)理研究[J]. 黃橋高,潘光,武昊,胡海豹,宋保維. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2011(05)
[7]納米復(fù)合氟改性丙烯酸樹脂超疏水自清潔涂層的制備[J]. 季金茍,楊斌,夏之寧,蔣興良,舒立春. 材料研究學(xué)報(bào). 2011(04)
[8]低表面能海洋防污涂層技術(shù)及其評價(jià)方法[J]. 王強(qiáng),李昌誠,閆雪峰,張志明,于良民. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(10)
[9]利用軟模板和紫外光固化技術(shù)制備超疏水表面[J]. 劉斌,傅葉勍,阮維青,和亞寧,王曉工. 高分子學(xué)報(bào). 2008(02)
本文編號:3597522
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