發(fā)布時(shí)間：2022-02-14 14:49

　　潤(rùn)濕性作為固體表面的一個(gè)重要性質(zhì),由微觀形貌和化學(xué)組成兩方面所決定。根據(jù)“仿荷葉”的設(shè)計(jì)理念,固體表面使用無(wú)機(jī)-有機(jī)納米雜化材料可以有效改變其表層的微觀多維粗糙度,而低表面能聚合物又可有效降低涂層表面能,這一仿生設(shè)計(jì)思路一直是構(gòu)筑超疏水涂層領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。超疏水涂層除了自身的疏水、疏油性外,還具有自清潔、減阻、防污和抗粘性,對(duì)生物、工程、工業(yè)等領(lǐng)域具有重要意義。鑒于此,以低表面能含氟聚合物作疏水疏油組分,首先利用分子設(shè)計(jì)將含氟鏈節(jié)接枝或修飾在有機(jī)硅聚合物結(jié)構(gòu)中,再通過(guò)氟硅聚合物分子中的多烷氧硅基與納米硅源——正硅酸乙酯的水解縮聚,從而制得了一系列新型納米雜化氟硅聚合物,而且將該系列聚合物負(fù)載于玻璃基質(zhì)表面,進(jìn)而又構(gòu)筑了一系列功能化（超）疏水透明涂層。論文具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:1.反應(yīng)性納米雜化氟硅樹(shù)脂低聚體的合成、成膜形態(tài)與應(yīng)用（1）將納米硅源正硅酸乙酯（TEOS）與1,2-雙（三乙氧基硅）乙烷（BTESE）先水解縮聚制成透明狀納米硅溶膠芯核,再將其與全氟烴基三烷氧基硅烷（PFOTES）水解共縮聚,制得了一種納米雜化氟硅樹(shù)脂（FSi@SiO₂-1）;將其用氟醚溶... 

【文章來(lái)源】：陜西科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：143 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 超疏水的發(fā)展歷史
    1.3 構(gòu)筑超疏水涂層的局限性
    1.4 超疏水技術(shù)研究的突破進(jìn)展
    1.5 超疏水的表面熱力學(xué)
    1.6 超疏水涂層的制備方法
        1.6.1 自上而下法
        1.6.2 自下而上法
        1.6.3 自下而上和自上而下法的結(jié)合
    1.7 超疏水表面的耐久性
        1.7.1 物理穩(wěn)定性
        1.7.2 化學(xué)穩(wěn)定性
    1.8 課題的提出、方案及其研究意義
2 反應(yīng)性納米雜化氟硅樹(shù)脂低聚體的合成、成膜形態(tài)與應(yīng)用
    2.1 試劑和儀器
        2.1.1 試劑與原材料
        2.1.2 主要儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 低表面能納米雜化氟硅樹(shù)脂F(xiàn)Si@SiO_2-1 的合成
        2.2.2 低表面能納米雜化氟硅樹(shù)脂F(xiàn)Si@SiO_2-2 的合成
        2.2.3 低表面能納米雜化氟硅樹(shù)脂F(xiàn)Si@SiO_2-3 的合成
        2.2.4 低表面能納米雜化氟硅樹(shù)脂F(xiàn)Si@SiO_2-4 的合成
        2.2.5 產(chǎn)物及中間體的結(jié)構(gòu)表征和物化性能測(cè)定
        2.2.6 處理后涂層的應(yīng)用性能測(cè)試
        2.2.7 單晶硅表面FSi@SiO_2 膜的表面化學(xué)組成和微觀形貌觀察
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 關(guān)于FSi@SiO_2 樹(shù)脂的設(shè)計(jì)與合成
        2.3.2 FSi@SiO_2-1的結(jié)構(gòu)、形貌及其應(yīng)用性能
        2.3.3 FSi@SiO_2-2 的結(jié)構(gòu)、形貌及其應(yīng)用性能
        2.3.4 FSi@SiO_2-3 的結(jié)構(gòu)、形貌及其應(yīng)用性能
        2.3.5 FSi@SiO_2-4 的結(jié)構(gòu)、形貌及其應(yīng)用性能
    2.4 小結(jié)
3 含C-羥基氟硅樹(shù)脂的合成及其構(gòu)筑的耐磨超疏水涂層
    3.1 試劑和儀器
        3.1.1 試劑與原材料
        3.1.2 主要儀器
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 前體γ-羥乙基氧丙基三甲氧基硅烷的合成
        3.2.2 含C-羥基氟硅樹(shù)脂的合成
        3.2.3 產(chǎn)物及前體物質(zhì)的結(jié)構(gòu)表征和物化性能表征
        3.2.4 修飾后玻璃表面的應(yīng)用性能測(cè)試
        3.2.5 FSi-OH膜的表面化學(xué)組成和微觀形貌觀察
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 FSi-OH氟硅樹(shù)脂合成工藝條件的探討
        3.3.2 FSi-OH樹(shù)脂的存在形態(tài)和粒徑分布
        3.3.3 TMS-OH和 FSi-OH的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.4 FSi-OH氟硅樹(shù)脂內(nèi)納米的晶形分析
        3.3.5 FSi-OH涂層的化學(xué)組成分析
        3.3.6 FSi-OH微觀形貌觀察
        3.3.7 FSi-OH在玻璃表面的成膜作用機(jī)理
        3.3.8 FSi-OH涂層應(yīng)用性能的研究
    3.4 小結(jié)
4 環(huán)保型POSS雜化含氟丙烯酸酯共聚物的合成及其性能的研究
    4.1 試劑和儀器
        4.1.1 試劑與原材料
        4.1.2 主要儀器
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 含氟丙烯酸酯共聚物的的合成
        4.2.2 POSS雜化含氟丙烯酸酯共聚物的合成
        4.2.3 產(chǎn)物及前體物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和物化性能表征
        4.2.5 超疏水涂層的制備
        4.2.6 PFPEM-POSS膜的微觀形貌和表面化學(xué)組成
        4.2.7 PFPEM-POSS涂層的應(yīng)用性能測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 關(guān)于PFPEM-POSS的合成和設(shè)計(jì)
        4.3.2 PFPEM-POSS的結(jié)構(gòu)表征
        4.3.3 PFPEM-POSS的晶形分析
        4.3.4 PFPEM-POSS的熱性能分析
        4.3.5 PFPEM-POSS涂層的微觀形貌觀察和表面分析
        4.3.6 POSS雜化含氟丙烯酸酯共聚物(PFPEM-POSS)的合成工藝條件探討
        4.3.7 PFPEM-POSS涂層應(yīng)用性能研究
    4.4 小結(jié)
5 結(jié)論
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]仿生超疏水棉織物的制備與表面分析[J]. 王前進(jìn),安秋鳳,劉岳,李獻(xiàn)起,袁俊敏.  高分子材料科學(xué)與工程. 2010(04)
[2]Synthesis and characterization of poly（methyl methacrylate-co-polyhedral oligomeric silsesquioxane） hybrid nanocomposites[J]. Ben Hong Yang~(a,c) Hong Yao Xu~(a,b,*) Cun Li~a Shan Yi Guang~b a School of Chemistry and Chemical Engineering,Anhui University,Hefei 230039,China b College of Material Science and Engineering & State Key Laboratory of Chemical Fibers and Polymeric Materials,Donghua University,Shanghai 200051,China c Department of Chemical and Material Engineering,Hefei University,Hefei 230022,China.  Chinese Chemical Letters. 2007(08)
[3]溶膠凝膠法制備β-環(huán)糊精聚合物/二氧化鈦有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料[J]. 毋登輝,高子偉,高玲香,張彩云,王高峰.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(08)

博士論文
[1]纖維表面聚硅氧烷膜的組裝與功能化[D]. 王前進(jìn).陜西科技大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3624759