多功能超疏水材料的制备与性能研究

发布时间：2020-05-15 07:27

【摘要】：超疏水材料因为其有很多特异的功能,如自清洁,抗结冰等,一直以来就备受关注。然而,目前市面上的超疏水材料由于缺乏一些实际的应用功能要求,例如低透明性,低耐磨性等,从而限制了超疏水材料的应用范围和推广。本论文在超疏水理论的基础上,利用不同的实验方法制备了多功能的超疏水材料,使所制备的超疏水材料具有多种功能,扩大了超疏水材料的使用范围。本论文主要的研究内容如下:1.本文首先制备一款高透明超疏水涂料,是通过一步法将正硅酸四乙酯和含氟单体在碱性的条件下进行共水解得到氟化的二氧化硅纳米粒子。通过改变去离子水含量、氨水的含量、正硅酸四乙酯和氟硅烷的量,观察对所制备的涂层的超疏水性能的影响,最终获得了粒径为50~60nm的均匀的氟化二氧化硅纳米粒子,获得了在可见光范围内,透过率高达90%的超疏水涂层。2.本文制备了一款高透明的耐磨疏水涂层,是采用硅酸酯和十六烷基三甲氧基硅烷在中性的条件共水解得到。通过分别改变去离子水含量、正硅酸四乙酯和十六烷基三甲氧基硅烷的含量对涂层的疏水性能的影响,最终获得了耐磨的高透明的疏水涂层。3.本文通过以锐钛矿二氧化钛为核,以氟化的二氧化硅纳米粒子作为壳,制备了一款树莓状的SiO_2-F@TiO_2纳米粒子,该粒子的悬浮液被喷涂到任何基底上,对各种液体,如水,食用油和乙二醇等均表现出较强的排斥作用。对所得到的涂层进行了机械性能测试,涂层展现出了一般的抗耐磨性和较好的抗冲击性能。除此之外,本文还研究了涂层光降解甲醛的功效和疏油能力之间的关系。
【图文】：

表面的超疏水现象以及表面微观形貌；b:蝴蝶翅膀超疏水现erhydrophobic surface and microstructure of the louts; b: microrophobic phenomenon of the butterfly wings水现象的理论基础以及滚动角理论纪 50 年代起，超疏水的理论研究兴起，其中以 W，开创性的报道了粗糙表面上的粗糙度以及液-固两角之间的关系。直到 1997 年以后，BarthlottW 和 N行了系统的研究，阐明了粗糙度在超疏水性能中所起一般定义为接触角大于 150°，滚动角小于 10°的表面固、液、气三相交点处所作的气-液界面切线穿过液

第一章 绪论方法。也是常用的一种测量材料表面润湿性的方法。滚动角是指液滴在倾斜表面上刚好发生滚动时，倾斜表面与水平面所形成的临界角度，以 α 表示，如图 1-2所示.当一滴水放置在固体倾斜表面而达到一种滚动前的临界状态时，，固体表面倾斜的角度就是滚动角[13]。ba
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB34

【参考文献】

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本文编号：2664679