針對(duì)無機(jī)TiO2納米粒子表面能較大且易團(tuán)聚的問題,利用低表面能物質(zhì)硬脂酸使TiO2納米粒子表面有機(jī)化,并以十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷和含氫硅油（PMHS）為原料制備氟化含氫硅油,將改性后的TiO2與氟化含氫硅油混合,用溶膠凝膠法在鋁基底上形成改性TiO2/氟化含氫硅油復(fù)合涂層。涂層的表面形貌和疏水性采用X射線衍射儀、紅外光譜、掃描電鏡和接觸角分析儀等進(jìn)行表征,防腐性能采用極化曲線和交流阻抗等電化學(xué)法進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明:改性TiO2/氟化含氫硅油復(fù)合涂層表面結(jié)構(gòu)豐富,其與水的靜態(tài)接觸角為152°,滾動(dòng)角為7°,說明涂層具備超疏水性能;其腐蝕電位從裸鋁片的-926mV正移至-576mV,腐蝕電流密度從裸鋁片的4.68×10-5 A/cm2下降至9.07×10-6A/cm2,顯示出較好的防腐性能。 

【文章來源】：中國(guó)表面工程. 2015,28(02)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１改性前后納米二氧化鈦及硬脂酸的ＦＴ－ＩＲ譜圖Ｆｉｇ．１ＦＴ－ＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｆｔｈｅｎａｎｏＴｉＯ２ｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒ

ｃｍ－１處的峰型也發(fā)生了變化，這主要取決于由硬脂酸引入的—ＣＨ２、—ＣＨ３和—ＣＯＯ—基團(tuán)分別發(fā)生了對(duì)稱、反對(duì)等伸縮振動(dòng)，說明硬脂酸已成功組裝到ＴｉＯ２表面，而其所引入的疏水性甲基是構(gòu)成改性后ＴｉＯ２具備低表面能的關(guān)鍵所在。圖１改性前后納米二氧化鈦及硬脂酸的ＦＴ－ＩＲ譜圖Ｆｉｇ．１ＦＴ－ＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｆｔｈｅｎａｎｏＴｉＯ２ｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｍｏｄｉｆｉｔｉｏｎａｎｄｓｔｅａｒｉｃａｃｉｄ２．１．２氟化有機(jī)物紅外分析圖２為含氫硅油和氟化含氫硅油的傅里葉紅外光譜。從圖２可以看出：十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷與含氫硅油氟化成功。根據(jù)圖中譜線１和譜線２均在８００ｃｍ－１和１１００ｃｍ－１左右出現(xiàn)了吸收峰，但是譜線１中２１６７ｃｍ－１處由Ｓｉ—Ｈ伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的吸收峰在譜線２中并未出現(xiàn)。前者主要是由于含氫硅油在氟化前后均存在因Ｓｉ—Ｏ—Ｓｉ基團(tuán)和—ＣＨ２—基團(tuán)伸縮振動(dòng)而引起吸收；后者主要?dú)w因于十二氟基丙基三甲氧基硅烷中的—ＯＣＨ３基團(tuán)在水解作用下形成了—ＯＨ基團(tuán)，并在Ｋａｒｓｔｅｄｔ鉑金催化劑的作用下與含氫硅油進(jìn)行了脫氫耦合反應(yīng)。與此同時(shí)，氟化含氫硅油在波數(shù)為１７１０ｃｍ－１和２９２５ｃｍ－１處分別出現(xiàn)了吸收峰，其主要原因在于—ＣＨ３伸縮振動(dòng)和ＣＦ２—ＣＦ２的伸縮振動(dòng)［１６］，這也進(jìn)一步說明了有機(jī)物含氫硅油氟化成功。圖２含氫硅油和氟化含氫硅油的ＦＴ－ＩＲ譜圖Ｆｉｇ．２ＦＴ－ＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｆｔｈｅＰＭＨＳａｎｄｆｌｕｏｒｉｄｅ－ＰＭＨＳ２

第２期莫春燕，等：ＴｉＯ２／氟化含氫硅油超疏水防腐涂層的制備及性能構(gòu)具備了形成空氣－水復(fù)合界面的條件，水珠與薄膜的接觸模式符合Ｃａｓｓｉｅ接觸模式。其在復(fù)合涂層上的效果如圖４所示，涂層與水的靜態(tài)接觸角為１５２°，滾動(dòng)角為７°。圖３氟化含氫硅油和納米ＴｉＯ２／氟化含氫硅油ＳＥＭ形貌Ｆｉｇ．３ＳＥＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｔｈｅｆｌｕｏｒｉｄｅ－ＰＭＨＳａｎｄｍｏｄｉｆｉｅｄＴｉＯ２／ｆｌｕｏｒｉｄｅ－ＰＭＨＳ圖４改性ＴｉＯ２／氟化含氫硅氧烷涂層表面的水滴照片Ｆｉｇ．４ＰｈｏｔｏｓｏｆｔｈｅｄｒｏｐｓｏｎｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄＴｉＯ２／ｆｌｕｏｒ－ｉｄｅ－ＰＭＨＳｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇ２．３防腐蝕性能２．３．１極化曲線分別將涂有氟化含氫硅油、ＴｉＯ２／氟化含氫硅油的鋁片以及裸鋁片浸泡于３．５％ＮａＣｌ溶液中，測(cè)定其在浸泡２４ｈ后的極化曲線，如圖５所示。利用Ｔａｆｅｌ直線外推法得到各試樣電極腐蝕電位（Ｅｃｏｒｒ）和腐蝕電流密度（Ｉｃｏｒｒ），如表１所示。當(dāng)裸鋁片的表面涂覆氟化含氫硅油及ＴｉＯ２／氟化含氫硅油復(fù)合物時(shí)，其耐腐蝕電位都發(fā)生明顯正移，同時(shí)腐蝕電流密度有一定下降，說明復(fù)合涂層的抗腐蝕性能優(yōu)于裸鋁片和氟化含氫硅油試樣，其中，裸鋁片抗腐蝕最差。由圖５和表１可以看出，兩者的腐蝕電位從裸鋁片的－９２６ｍＶ分別正移至－７１４ｍＶ和－５７６ｍＶ，鈍化電位也存在明顯正移現(xiàn)象；此外，腐蝕電流密度均有所下降，圖５不同鋁片試樣在３．５％ＮａＣｌ溶液中的極化曲線Ｆｉｇ．５Ｐｏ


本文編號(hào)：3277852