由于特殊的浸潤性,超疏水材料得到了廣泛的研究。但這其中也不乏一些問題的存在,如以不環(huán)保的含氟物質為原材料、涂層與基底間的附著性低等。另外,工業(yè)生產(chǎn)中的含油廢水對環(huán)境產(chǎn)生了不利影響,而當前用于分離的方法復雜且成本高。因此,利用低成本且環(huán)保的材料制備耐久性良好的智能響應超疏水涂層意義重大。本文將3-（三甲氧基甲硅烷基）丙基丙烯酸酯（TSPM）、甲基丙烯酸正丁酯（BMA）和甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）合成三嵌段共聚物,與二氧化硅納米粒子/聚二甲基硅氧烷（SiO2 NPs/PDMS）共混得到無氟超疏水涂層,通過浸涂將其用于紙張表面。通過SEM證明改性后涂層表面的粗糙度有效增加,利用1H NMR和FTIR分析聚合物結構,XPS結果呈現(xiàn)紙張表面組成的變化,通過性能測試分析紙張的自清潔和耐磨損性能。為得到響應性的超疏水紙張,引入pH響應單體甲基丙烯酸2-（二甲基氨基）乙酯（DMAEMA）合成共聚物,而后與SiO2 NPs/PDMS共混獲得pH響應的超疏水紙張。測量紙張在不同pH下的接觸角,結果表明紙張在中堿性環(huán)境下可保持超疏水狀態(tài)不變,而在酸性條件下會轉變?yōu)橛H水狀態(tài)。對油水分離的效率、通量及循環(huán)使用... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 超疏水材料的理論基礎
    1.2 智能響應超疏水材料
        1.2.1 pH響應超疏水材料
        1.2.2 溫度響應超疏水材料
        1.2.3 光響應超疏水材料
    1.3 超疏水材料的應用研究
        1.3.1 在油水分離方面的應用
        1.3.2 在防污、自清潔方面的應用
        1.3.3 在防潮、抗菌包裝領域的應用
        1.3.4 在燃料電池領域的應用
    1.4 課題的研究意義與內容
2 無氟超疏水紙張的制備及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑與設備
        2.2.2 無氟超疏水紙張的制備
        2.2.3 表征方法
    2.3 結果與討論
        2.3.1 紙張的表面形貌分析
        2.3.2 共聚物的核磁共振氫譜圖分析
        2.3.3 紅外光譜分析
        2.3.4 紙張表面元素分析
        2.3.5 共聚物與SiO_2 NPs/PDMS的比例對涂層疏水性能的影響
        2.3.6 耐磨性能分析
        2.3.7 自清潔性能
        2.3.8 油水分離性能測試
    2.4 本章小結
3 pH響應無氟超疏水紙張的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑與設備
        3.2.2 pH響應超疏水紙張的制備
        3.2.3 表征方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 紙張的表面形貌分析
        3.3.2 共聚物的核磁共振氫譜圖分析
        3.3.3 紅外光譜分析
        3.3.4 紙張表面元素分析
        3.3.5 熱重分析
        3.3.6 單體比例對超疏水表面潤濕性及pH響應性的影響
        3.3.7 紙張表面潤濕性能及pH響應性能分析
        3.3.8 油水分離性能測試
    3.4 本章小結
4 雙重響應超疏水紙張的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑與設備
        4.2.2 pH和溫度雙重響應超疏水紙張的制備
        4.2.3 表征方法
    4.3 結果與討論
        4.3.1 紙張的表面形貌分析
        4.3.2 紅外光譜分析
        4.3.3 紙張表面元素分析
        4.3.4 熱重分析
        4.3.5 溫度響應性能分析
        4.3.6 pH響應性能分析
        4.3.7 機理分析
    4.4 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間主要研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種兩親性共聚物的合成及其對PVDF膜的改性研究[J]. 李妍,周曉吉,沈舒蘇,楊晶晶,白仁碧.  膜科學與技術. 2016(06)
[2]環(huán)氧含氟聚合物對棉纖維的改性及其超疏水/疏油表面性能研究[J]. 鄒海良,林樹東,李妃,楊公華,胡繼文.  纖維素科學與技術. 2014(03)

博士論文
[1]環(huán)保型超疏水抗潮功能紙張的研究[D]. 章偉偉.華南理工大學 2014



本文編號：3462127