有机–无机杂化超疏水涂层的制备

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体、硅丙树脂为成膜物质,制备了有机-无机杂化超疏水材料.在对用该材料获得超疏水涂层的研究中,考察了硅丙树脂的含量,比值n(MTES)/n(TEOS)、n(C_2H_5OH)/n(TEOS)和n(NH_3·H_2O)/n(TEOS)对涂层性能的影响.测试结果表明,当硅丙树脂加入量占总物料量的25%(质量分数),摩尔比n(TEOS)∶n(MTES)∶n(C_2H_5OH)∶n(NH_3·H_2O)为1∶4∶30∶10时,涂层具有良好的疏水性和均匀的外观结构,涂层静态水接触角可达156°.     

基于全氟硅烷/烷基SiO2协同效应的PTFE中空纤维膜表面超疏水改性研究

在聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜表面构建超疏水结构,有利于突破其在膜蒸馏、膜吸收等疏水膜应用过程中膜润湿的技术瓶颈。以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,水解-缩合制备疏水性烷基Si O_2纳米粒子,通过浸涂的方式将烷基Si O_2纳米粒子沉积组装到PTFE中空纤维膜表面;进一步应用全氟癸基三乙氧基硅烷对烷基Si O_2纳米粒子进行低表面能修饰,构建膜表面超疏水结构,制备具有超疏水性能的PTFE中空纤维膜。考察了烷基Si O_2纳米粒子制备时间、前驱体MTES和TEOS的体积比R、不同质量分数的全氟癸基三乙氧基硅烷溶液对PTFE中空纤维膜表面疏水性能和微孔结构的影响。结果表明,当烷基Si O_2纳米粒子制备时长为48 h,前驱体体积比R为4时,膜表面静态水接触角(WCA)出现最大值;当使用3%的全氟癸基三乙氧基硅烷溶液为表面修饰剂时,膜表面接触角最大可达154°,疏水效果达到最佳。     

纳米SiO2复合粒子/有机硅低聚物透明超疏水复合涂层的制备及其性能

本文以Stober法制备的胶体SiO2粒子与粉体SiO2粒子结合的SiO2复合粒子在玻璃基底构建粗糙表面,以三乙氧基甲基硅烷（MTES）与正硅酸乙酯（TEOS）为前聚体制备的酸性有机硅低聚物作为粘接剂,使用偶联剂KH540与氟硅烷PFDT进行改性,通过喷涂法在玻璃基底上制备出SiO2复合粒子/酸性有机硅低聚物复合透明超疏水涂层,然后探究SiO2复合粒子、酸性有机硅低聚物、偶联剂KH540以及氟硅烷PFDT对复合涂层的影响。研究表明：当SiO2复合粒子由粒径为110 nm的胶体SiO2粒子与粒径为50 nm的粉体SiO2粒子两种粒子组成,SiO2复合粒子溶液与酸性有机硅稀释液的混合质量比为4:1,添加偶联剂KH540与氟硅烷PFDT的质量比为混合液的1%时,复合涂层在可见光波长范围内透光率可达88%,静态接触角能达155°,在800目砂纸上磨损60 cm后仍能保持超疏水性能,具有良好的自清洁性,为透明超疏水涂层的制备提供一种简便、低成本方案。     

溶胶凝胶法制备甲基三甲氧基硅烷-γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷复合超疏水涂层

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)混合物为前驱体,通过溶胶凝胶法制备了MTMS-KH560复合超疏水涂层,研究了成分配比、溶剂用量、陈化时间和干燥温度对涂层疏水性能的影响。利用扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪对复合超疏水涂层的形貌和表面化学性质进行了表征。结果表明:当V(KH560)∶V(MTMS)∶V(CH3OH)=1∶4∶50时,复合超疏水涂层的接触角达到153°,并且在100~250℃热处理温度范围内,涂层的疏水性能几乎保持不变。     

超疏水涂料的制备及性能研究

以氟树脂为原料,以纳米二氧化硅粒子为改性剂并加入助剂,采用水浴共混制备超疏水涂料。通过在玻璃板自然风干得超疏水涂层。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG)和扫描电子显微镜(SEM)等分析方法对超疏水涂料涂层表面进行系统表征。讨论氟树脂、纳米二氧化硅及甲基丙烯酸甲酯(MMA)的用量对涂层疏水性能影响,探索涂层微观粗糙结构对接触角的影响,确定涂层的最佳工艺条件,获得静态接触角为151°、滚动角为4.8°的超疏水涂料。     

超疏水复合材料的制备及其在真石、质感涂料中的应用研究

采用正硅酸四乙酯(TEOS)以溶胶-凝胶法制备了粒径为100 nm的二氧化硅溶胶颗粒,以氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-603)作为纳米颗粒团聚体和附着力促进剂,使用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对二氧化硅溶胶进行疏水处理得到改性溶胶颗粒,再以热塑性聚氨酯(TPU-95A)树脂为粘结剂,制备超疏水复合涂层。采用静态接触角(CA)、红外光谱(FT-IR)、粒径分布、透射电镜(TEM)对改性颗粒和涂层进行表征。结果表明:当KH-550与KH-603质量比为7∶3,TEOS与TPU-95A质量比为27.76∶1时,水滴在超疏水复合涂层的静态接触角高达152°,将此材料运用在真石、质感涂料上能够赋予涂层超疏水特性,使涂层具备耐沾污自清洁的功能。     

氟改性硅溶胶的制备及性能

[目的]具有特殊润湿性的透明疏水材料在自清洁、金属防腐、微流体运输、防结冰、油水分离等领域具有广阔的应用前景。[方法]以正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱体,十七氟硅烷偶联剂(FAS)和环氧硅烷偶联剂(KH560)为改性剂,采用两步法制备了氟改性硅溶胶,并将其涂覆在载玻片和聚丙烯(PP)纤维织物表面,制成了疏水材料。采用接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜对其进行表征,考察了改性剂的用量、水解时乙醇的比例及稀释倍数对材料疏水性能的影响。[结果]在乙醇与水的质量比为3∶2,偶联剂总用量为3%(质量分数),FAS与KH560的质量比为1∶1的条件下制备的硅溶胶稀释10倍后可以在载玻片和织物表面形成致密的涂层,它们对水的接触角分别达到了112°和153°,且具有优异的自清洁性能。[结论]通过溶胶-凝胶法,利用TEOS与FAS共水解的方式,可以获得性能优异的疏水材料。     

氟化硅溶胶和超疏水涂层的制备及性能

以十三氟辛基三甲氧基硅烷(FAS-13)改性处理甲基三甲氧基硅烷(MTMS)与正硅酸四乙酯(TEOS)制备的二氧化硅溶胶凝胶,得到具有超疏水效果的氟化硅溶胶凝胶。将异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯(NDZ-201)接枝到干燥处理的氟硅烷粉末上,并作为填料加入环氧树脂(EP),制得一款防腐性强、机械性能优异的超疏水涂料。结果表明,当MTMS与FAS-13体积比为1∶2时,制得的氟化硅溶胶具有一定的“桑葚”结构,粒径在40 nm左右且分散性良好;NDZ-201添加质量为氟硅烷粉末质量的2%且钛氟硅烷粉末质量分数为60%时,涂层机械性能优异且满足超疏水的要求。     

十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷含量对含氟有机硅/二氧化硅杂化涂层性能的影响

采用溶胶–凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为SiO2前驱物,二甲基二乙氧基硅烷(DMDES)和十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷(12FHPMDMS)为有机硅前驱物,制备得到含氟有机硅/SiO2溶胶,经热固化后得到了不同12FHPMDMS含量的含氟有机硅/SiO2杂化涂层。通过红外光谱表征了溶胶及固化后涂层的结构,采用热重分析仪(TGA)、接触角仪对涂层性能进行分析并测试了其附着力、硬度、冲击强度和耐盐雾腐蚀性(NSS)。结果表明:含氟有机硅/SiO2杂化涂层具有良好的机械性能;随着12FHPMDMS加入量增加,含氟有机硅/SiO2杂化涂层的耐热性提高,接触角先增大后减小。当n(TEOS)∶n(DMDES)∶n(12FHPMDMS)=10∶8∶4时,疏水性最好,接触角达到110.0°且涂层综合性能最佳。     

基于PVDF/硅藻土的复合超疏水涂层

采用疏水高分子材料聚偏氟乙烯(PVDF)与无机建筑材料硅藻土相复合,以浸没沉淀法为主要方法,探索简单可行的超疏水涂层制备工艺。通过测量接触角对涂层的疏水性能进行表征,利用显微镜和电子显微镜对涂层的微观形貌进行表征。通过实验对主要制备工艺PVDF与硅藻土比例、PVDF的浓度进行了优化。结果表明PVDF的浓度为0. 125wt%,PVDF与硅藻土比例为1∶1为最佳条件,所制备超疏水涂层静态接触角达到154°。     

含氟硅烷微胶囊水性超疏水涂层的制备与性能

利用溶剂挥发法制备包裹氟硅烷(FAS13)的微胶囊,并将其与FAS13改性的气相二氧化硅、具有光催化活性的二氧化钛(P25)及有机硅树脂乳液通过简单共混制备得到水性超疏水涂料,将其涂覆于基材表面并经过UV光照即得超疏水涂层。通过扫描电镜和透射电镜观察微胶囊的形貌,并对涂层进行耐老化测试。考察颜基比、P25用量及微胶囊用量对涂层超疏水性能的影响。结果表明:颜基比为4.5∶5.5、P25含量为5%、微胶囊含量为20%~25%时,基于此配方制备的涂层表面水接触角可达到160°以上,加速老化试验360 h后,涂层表面依然保持超疏水性,同时该超疏水涂层具有良好的耐酸碱性。     

氟硅溶胶-气相纳米SiO2复合超疏水涂层的制备

以气相纳米SiO2和氟硅溶胶为原料,通过多层堆积法在玻璃表面制备复合超疏水涂层,涂层的表面形貌和疏水性分别通过扫描电镜和接触角测量仪进行表征,重点考察了氟硅溶胶与气相纳米SiO2质量比及涂装层数对涂层疏水性、附着力和硬度的影响.结果证明:氟硅溶胶可在无定型气相纳米SiO2表面形成团簇状微球结构,形成兼具低表面能和高粗糙...     

草莓型微球基自补偿性超疏水涂层的制备及性能

通过KH-560改性光催化纳米Ti O2与3-KH-550改性微米Si O2的偶合反应制备草莓型微球,用氟硅烷改性微球表面,再将其与羟基氟硅油、甲基三丁酮肟基硅烷共混制得超疏水涂料,将其涂覆于基材表面室温固化制得超疏水涂层。利用扫描电镜和光学接触角测量仪对涂层形貌和润湿性进行了表征,并对涂层表面耐久性和自补偿性进行了测试。结果表明:当颜基比为4.5∶5.5时,涂层表面的水接触角可以达到165°,同时草莓型微球表面粗糙度可显著提高涂层的超疏水性;此外该涂层具有优异的耐油污性和耐酸碱性,更为重要的是,由于氟碳链段的自补偿性可以使受损涂层恢复超疏水性。     

甲基三乙氧基硅烷对多孔二氧化硅反射膜结构和性能的影响

以TEOS(硅酸乙酯)为前驱体,MTES(甲基三乙氧基硅烷)为有机改性剂,Triton(R)X-100为模板剂,用酸催化溶胶-凝胶法制备了多孔二氧化硅增透膜.探讨了不同量的MTES对薄膜结构和性能的影响.结果表明:随着MTES用量的增加,减反射膜的疏水性增大,接触角由11°增加到93°,当MTES含量较低时(MTES与TEOS摩尔比0∶1),减反膜中孔结构的孔径大部分在20～30 nm,当MTES与TEOS摩尔比为1∶2时,20～30 nm孔径的孔结构比例增加,并出现孔径为30～40 nm的孔结构分布峰,当MTES含量进一步增加(MTES与TEOS摩尔比2∶1时),20～30 nm孔径的孔结构进一步增加,30～40 nm孔径的孔结构含量下降.减反膜抗凝聚性能先增强后减弱,MTES与TEOS的摩尔比从0增加到1∶2时,透过率变化量由2.1％减小0.12％,当MTES进一步增加(MTES/TEOS比=2∶1)时,减反膜透过率变化量又增加到0.34％.与涂层表面的疏水性相比,MTES的含量引起的涂层内部的孔结构大小变化对减反射涂层的抗冷凝性能影响更大,当MTES与TEOS的摩尔比为1∶2时,涂层达到最佳性能:透过率为5.58％,耐磨性能为0.25％,抗冷凝性能为0.12％.     

甲基三乙氧基硅烷对多孔二氧化硅反射膜结构和性能的影响（英文）

以TEOS(硅酸乙酯)为前驱体,MTES(甲基三乙氧基硅烷)为有机改性剂,Triton?X-100为模板剂,用酸催化溶胶-凝胶法制备了多孔二氧化硅增透膜。探讨了不同量的MTES对薄膜结构和性能的影响。结果表明:随着MTES用量的增加,减反射膜的疏水性增大,接触角由11°增加到93°,当MTES含量较低时(MTES与TEOS摩尔比0:1),减反膜中孔结构的孔径大部分在20~30 nm,当MTES与TEOS摩尔比为1:2时,20~30 nm孔径的孔结构比例增加,并出现孔径为30~40 nm的孔结构分布峰,当MTES含量进一步增加(MTES与TEOS摩尔比2:1时),20~30 nm孔径的孔结构进一步增加,30~40 nm孔径的孔结构含量下降。减反膜抗凝聚性能先增强后减弱,MTES与TEOS的摩尔比从0增加到1:2时,透过率变化量由2.1%减小0.12%,当MTES进一步增加(MTES/TEOS比=2:1)时,减反膜透过率变化量又增加到0.34%。与涂层表面的疏水性相比,MTES的含量引起的涂层内部的孔结构大小变化对减反射涂层的抗冷凝性能影响更大,当MTES与TEOS的摩尔比为1:2时,涂层达到最佳性能:透过率为5.58%,耐磨性能为0.25%,抗冷凝性能为0.12%。     

基于硅烷改性沸石咪唑酯骨架的透明超疏水涂层的制备及性能研究（英文）

以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,结合沸石咪唑酯骨架(ZIF-8),采用溶胶凝胶法制备了表面带甲基的SiO_2修饰ZIF-8(CH_3-SiO_2@ZIF-8)纳米粒子,经修饰剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改性后喷涂于玻璃表面,获得了超疏水涂层。微观形貌分析揭示了该涂层具有多孔结构。水滴在该涂层上的静态接触角达到(152±0.5)°,滚动角为(8±1.2)°。该涂层的可见光透过率达到90%以上。自清洁、喷水、防雾等试验的结果表明,该超疏水涂层难以被润湿,且具有良好的稳定性和防雾性。     

DDS-SiO2提高搪瓷表面疏水性的研究

通过溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,利用二甲基二氯硅烷(DDS)在搪瓷粗糙表面覆盖一层-CH3基团,形成疏水薄膜,制备出具有疏水性功能的搪瓷表面。采用傅立叶红外光谱仪和静滴接触角测量仪对薄膜进行了表面结构和性能分析。结果表明:搪瓷的表面存在-CH3和Si-O-Si基团,接触角达110°以上,低表面能是搪瓷表面获得疏水性的重要条件。     

溶胶-凝胶法制备疏水型SiO2薄膜的研究

采用溶胶-凝胶工艺,以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,结合三甲基氯硅烷（TMCS）对胶粒的修饰作用,利用浸渍提拉法在玻璃表面制备了具有一定疏水能力的SiO2薄膜.考察了TMCS的掺杂量、醇硅比、加水量及热处理温度对薄膜疏水性的影响.     

纳米复合涂料

<正>201412034含二氧化硅-氟聚合物杂化纳米粒子的透明超疏水/半透明超双疏性涂层的制备[刊,英]/Lee,Seung Goo等//Langmuir.-2013,29(48).-15 05l~15 057介绍了一种通过喷涂二氧化硅-氟聚合物杂化纳米粒子(SFNs)制备透明超疏水涂层和半透明超双疏性涂层的简单方法,该方法不需对底材进行预处理或后处理。其中纳米粒子的使用获得了微尺度和纳米级的粗     

纳米二氧化钛/氟树脂超疏水涂层的制备及性能

以金红石型纳米TiO2及自制的氟树脂制备了氟碳涂料,采用刷涂法于铁片表面构筑了超疏水涂层。考察了纳米TiO2与氟树脂用量、热处理温度等对涂层疏水性的影响,并分别用扫描电镜(SEM)、接触角测量仪观察和测试了涂层表面的微观结构及疏水性。结果表明,涂层表面的水接触角随着氟树脂用量的增加而增大,随纳米TiO2用量的增加呈先增后减的趋势。涂层的吸水率随着氟树脂用量的增加而减少,随纳米TiO2用量的增加呈先减后增的趋势。随着热处理温度的升高,涂层的水接触角先增后减,吸水率先减后增。最佳工艺条件是TiO2及氟树脂的质量分数分别为12%与40%,热处理温度170℃。此条件下得到的涂层表面具有微/纳二元粗糙结构,对水静态接触角达152°,为超疏水涂层,并具有优异的耐水、耐酸碱、耐洗刷、耐沾污及自清洁性能。