仿生沉積法制備水下低氣體黏附透明材料
本文選題:透明 + 低氣體黏附; 參考:《高分子學(xué)報(bào)》2017年07期
【摘要】:透明材料常用于水下設(shè)備中,而聚合物透明材料多較為疏水,在水下易黏附氣泡,影響其光學(xué)性能.利用多巴胺(DA)和聚乙烯亞胺(PEI)共沉積技術(shù),在多種透明聚合物材料表面構(gòu)建了親水/水下超疏氣涂層.結(jié)果表明,聚多巴胺(PDA)與PEI可通過(guò)Michael加成或Schiff堿反應(yīng)在此類材料表面形成親水交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),顯著提高其表面親水性.表現(xiàn)為水接觸角顯著降低,而水下氣接觸角顯著提高(140?),氣泡在材料表面的黏附力顯著下降.沉積時(shí)間在6 h以下時(shí),XPS和橢圓偏振測(cè)試的結(jié)果表明,雖然所選用的透明材料表面沉積量和沉積厚度隨時(shí)間有所上升,但其透光性不會(huì)受到顯著影響.該方法具有較強(qiáng)的普適性,可用于多種水下氣體黏附性較強(qiáng)的透明高分子材料,如聚苯乙烯(PS)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯(PP)和聚酰亞胺(PI)等.同時(shí),該方法形成的涂層的長(zhǎng)期穩(wěn)定性也較好,材料在水中浸泡振蕩10天之后仍能保持較好的抗氣泡黏附能力.該方法適用于如潛水艇舷窗、護(hù)目鏡、水下光學(xué)鏡頭及其防護(hù)罩等水下設(shè)備中.
[Abstract]:Transparent materials are often used in underwater equipment, but polymer transparent materials are more hydrophobic, and they are easy to adhere to bubbles under water, which affect their optical properties.A hydrophilic / underwater super-gas-repellent coating was constructed on the surface of a variety of transparent polymer materials by co-deposition of dopamine (DA) and polyethylene imine (PEI).The results show that the hydrophilic crosslinking network can be formed on the surface of PEI by Michael addition or Schiff base reaction, and the surface hydrophilicity of PDAs can be improved significantly.The results show that the water contact angle decreases significantly, while the underwater gas contact angle increases significantly, and the adhesion force of the bubble on the surface of the material decreases significantly.The results of XPS and elliptical polarization measurements at the deposition time of less than 6 h show that, although the surface deposition amount and deposition thickness of the selected transparent materials increase with time, their transmittance will not be significantly affected.At the same time, the coating formed by this method has good long-term stability, and the material can still maintain a good anti-bubble adhesion ability after 10 days of immersion and oscillation in water.The method is suitable for underwater equipment such as submarine sidescuttles, goggles, underwater optical lenses and protective shields.
【作者單位】: 高分子合成與功能構(gòu)造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(基金號(hào)21534009)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】:TB306
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,本文編號(hào):1740103
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