炭黑/PDMS光热超疏水涂层的制备及防冰除冰性能

通过在基材表面喷涂环氧树脂作为黏合剂,然后喷涂炭黑纳米粒子、聚二甲基硅氧烷(PDMS)以及十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)的共混液制备了一种炭黑/PDMS光热超疏水涂层.炭黑纳米粒子提供光热性能并使涂层具有微纳粗糙结构,结合PFDTES较低的表面能使涂层获得超疏水性能.制备涂层表面的水滴接触角高达161?,滚动角低至1.4?,呈现优异的超疏水性能,从而使水滴在玻璃表面结冰的时间由30 s延迟到160 s.涂层中炭黑所提供的光热转换效应使其表面的冰在太阳光照射下能迅速融化,并随自重自动脱落.此外,涂层的自清洁性能可防止表面在户外应用时遭受污染,有利于保护涂层的光热转换性能和长期光热除冰功能.     

基于不同壁温的超疏水涂层制备及减阻性能研究

以操作简单的喷涂方式,将二氧化硅(SiO2)纳米粒子喷涂在聚氨酯(PU)表面形成了双层结构超疏水涂层.对所制备的涂层表面形貌特征、化学成分和润湿性能进行了表征分析,自主设计并搭建了减阻测试平台(旋转粘度计测试仪),借助此平台研究了不同壁温条件下超疏水涂层的减阻效果.研究表明,制备的超疏水涂层接触角为157.9°,滚动角...     

海洋化工研究院研制成功憎水防冰涂料

近日,海洋化工研究院合成了一种含氟硅的超低表面能丙烯酸树脂,利用该树脂制备的清漆涂层表面水接触角可达120°以上,具有优异的憎水效果;将该树脂配制成色漆,喷涂制得的涂层表面具有超疏水效果,水接触角达到150°以上,滚动角小于10°。当水滴接触到该涂料表面时,会因为涂层的憎水作用而滑落,使涂层表面不存留水分,起到防冰作用。该技术突破了以往超疏水涂层施工工艺复杂、强度差等缺陷,采用普通的高压空气喷涂,真正满足了大面积施工的要求,涂层机械性能优良。     

二氧化硅纳米颗粒/硅树脂复合超疏水功能涂层的制备和性能研究

将二氧化硅纳米颗粒和硅树脂制成混合液,采用喷涂法(spray-coating)制备出了具备超疏水性的复合涂层.研究了二氧化硅、硅树脂不同含量配比对涂层疏水性能的影响,结果表明复合涂层的接触角随二氧化硅含量的增加而增加.在二氧化硅含量大于3%(质量分数)时,涂层显现超疏水性;当二氧化硅含量为3%(质量分数)、硅树脂含量为7%(质量分数)时,涂层与水的接触角达到151.6°,滚动角接近0°.通过扫描电子显微镜(SEM)观察涂层表面的微观结构,发现超疏水性的涂层具备微-纳复合阶层结构,类球状突起粒径在5μm左右,类球状突起上分布纳米团聚颗粒,直径约为50 nm.这种类似荷叶表面的微(纳复合阶层结构,结合硅树脂的低表面能,使得复合涂层具备了超疏水性能.     

45#钢表面Ni-W/ZnO超疏水复合涂层的制备及性能研究

采用电沉积工艺并结合喷涂法在45#钢表面制备Ni-W/ZnO超疏水复合涂层,表征了复合涂层的微观形貌和主要成分,并对复合涂层的疏水性、机械稳定性及耐蚀性进行测试分析。结果表明：复合涂层表面形成微纳米分级结构,主要成分为Ni、W、Zn、O、C和Si元素,改性ZnO颗粒在复合涂层中呈较均匀分散状态。复合涂层表面水滴接触角达到151.4°,表现出超疏水性能,并且经20次胶带提拉、20次砂粒冲击和20个周期砂纸摩擦后接触角仍然大于150°,能稳定地保持超疏水性能而且具有良好的机械稳定性。复合涂层还表现出优异的耐蚀性,其腐蚀电流密度仅为6.79×10^-7 A/cm²,极化电阻达到3.25×10⁴Ω·cm²,相比于常规Ni-W合金镀层,能为45#钢提供理想的腐蚀防护作用。     

纳米ZnO/聚氨酯复合超疏水涂层共混法制备及其性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对纳米ZnO粉末进行分散,然后加入全氟辛基三甲氧基硅烷改性纳米ZnO,再与水性聚氨酯共混一次喷涂在铝基板上喷涂成膜的方法制备出了具有优良的耐磨性、防腐蚀性的超疏水涂层。此工艺操作简单,制备的超疏水涂层与铝基板粘结紧密,涂层表面微纳结构较小,表面完整光滑。应用FTIR、XPS、SEM、超疏水性能测试设备等手段对涂层进行表征。结果表明,全氟辛基三甲氧基硅烷含量为纳米ZnO的10%wt,KH550为5%wt时,涂层接触角可达到165°,滚动角7. 5°,其超疏水性能最好,且具有的良好的稳定性和防腐蚀性能。     

聚偏氟乙烯/炭黑超疏水复合涂层的制备及其防除冰性能

风电叶片、电缆等表面结冰会严重影响风力发电机的正常运行，研究有效的防冰和除冰技术具有十分重要的应用价值。本文选用聚偏氟乙烯(PVDF)溶液和纳米炭黑颗粒，采用简单的喷涂法在陶瓷片表面制备出兼具超疏水性和光热效应的PVDF/炭黑复合涂层，其表面对水滴的接触角高达165.0°，滚动角低至4.1°。通过静态结冰和光热除冰试验发现，该涂层不仅能有效延缓水滴在陶瓷表面结冰，而且在红外光辐射下表面温度迅速升高，展现出优异的防冰和除冰性能。     

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。     

碳黑/PDMS超疏水涂层的制备及防冰性能 (急)

固体表面冰的形成和累积引起了一系列的安全问题同时造成了巨大的经济损失。因此，防冰对减少冰灾和经济损失具有重要意义。通过喷涂方法在基质上喷涂碳黑纳米粒子、聚二甲基硅氧烷 (PDMS)以及十七氟葵基三乙氧基硅烷 (PFDTES)的混合液制备了一种具有防冰性能的碳黑/PDMS超疏水涂层。碳黑使涂层具有微纳粗糙结构，PDMS作为粘合剂增加涂层的牢度，PFDTES赋予表面较低的表面能。所制备的涂层具有优异的超疏水性能，使水滴在表面结冰的时间延迟到160 s，是普通玻璃结冰时间的5倍多。同时，冰的粘附强度也大大的减小。此外，涂层还展现出优异的自清洁性能、耐酸、碱、盐腐蚀和耐紫外灯照射性能。     

SiO2/聚四氟乙烯杂化超疏水涂层的制备

通过溶胶-凝胶工艺制备了超疏水涂层。用硅烷偶联剂-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷对SiO2溶胶粒子表面改性,将改性后的溶胶与聚四氟乙烯乳液杂化后在玻璃上涂膜形成超疏水涂层。用红外光谱、数码显微镜、扫描电镜、综合热分析对涂层进行了表征。实验结果表明-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷能提高涂层的疏水性效果,涂层表面具有纳米/微米的粗糙结构,平均静态疏水角达到156°,滚动角6°。聚四氟乙烯低的表面能和涂层特殊的表面结构是形成超疏水的原因。     

纳米复合涂料

<正>201501061超疏水性纳米复合涂层表面结构分析及抗覆冰性能的研究[刊,英]/Davis,Alexander等//ACS Applied MaterialsInterfaces.2014,6(12).-9272~9279介绍了一种采用喷涂一种聚氨酯/二氧化硅/含氟丙烯酸超疏水纳米复合涂层来降低表面粗糙度的方法。通过调整组分配比、表面处理方式、喷涂参数等,在3个基材表面分别形成了不同粗糙度(8.7μm、2.7μm、1.6μm)的涂层,具有优异的超疏水性,并以     

基于单宁酸制备可喷涂超疏水材料

通过正硅酸乙酯水解合成了二氧化硅纳米粒子并形成凝胶颗粒,加入单宁酸以优化其形貌,以六甲基二硅氮烷为表面改性剂,合成了具有低表面能的超疏水喷涂材料。并用动态光散射仪(DLS)与扫描电镜(SEM)对其表征。将其分散于乙醇,并对纸张、玻璃、铝箔、木板、棉质纺织物、塑料泡沫等常见表面进行喷涂,均在短时间内构成了超疏水表面,水接触角均在150.0°以上。随后,考察了所制备超疏水涂层在受外力破坏后的自修复性与耐磨性。结果显示:1 g/L的喷涂液仅需喷三层即可构建超疏水表面,得到的涂层具有良好的透明性;超疏水涂层在受外力损坏后可用有机溶剂进行快速简易的自修复;且喷涂后的玻璃片在砂纸上负重磨损距离达到1000 mm后,接触角从153.5°降至105.5°,再喷一层即可恢复到154.0°。     

制备超疏水棉布的一种简单方法

采用较为简单的层层自组装法,先对棉布进行处理,再以改性后的Ti O2悬浮液浸泡棉布,从而达到棉布表面超疏水的效果。利用接触角测量仪对棉布进行接触角(CA)的测定,利用扫描电子显微镜对棉布表面进行表征。结果显示,采用上述方法处理后的亲水棉布表现出了良好的超疏水性,水滴在试样表面的表现接触角均大于150°,滚动角小于5°,符合超疏水表面的要求。     

聚吡咯光热超疏水多功能防冰涂层的制备与性能研究

冰在固体表面的形成和覆盖会导致交通运输、航空航天、风力发电等领域严重的安全和经济问题,研究新型功能防冰材料对这些领域稳定运行具有重要意义。本研究以聚苯乙烯片材为基材,通过原位聚合聚吡咯（ PPY）的方法制备光热涂层,再利用氟硅树脂与二氧化硅（ SiO₂）颗粒混合制备超疏水涂层,旋涂在光热涂层表面制备出光热超疏水多功能防冰材料。在 1 kW/m²太阳光强度照射下,制备材料表面温度可升高至 80 ℃,结合材料表面超疏水特性,保证水滴在光照条件下升温后可以迅速离开表面。研究结果表明,该光热超疏水防冰涂层是一种综合性能优异的防冰材料。     

β-FeOOH/PDMS超疏水涂层的制备及其性能研究

通过环保的一步水热法制备了疏水性的β-FeOOH纳米粒子,将其添加到聚二甲基硅氧烷(PDMS)中,采用喷涂法在镁合金AZ31表面制备β-FeOOH/PDMS疏水涂层,利用X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱分析(FT-IR)对超疏水涂层进行了表征,并研究了其耐磨性、耐腐蚀性、自清洁及抗海藻粘附特性。当m(β-FeOOH)∶m(PDMS)=85∶100时,涂层达到超疏水状态,水接触角为(152.6±1.2)°。摩擦磨损实验证明超疏水涂层的稳定性。涂层在15 d内对基底能起到腐蚀防护作用。此外涂层还表现出优异的自清洁性、防污泥和抗海藻粘附性。     

纳米二氧化钛/氧化锌超疏水涂层的制备及其性能

将纳米TiO2和微米ZnO机械搅拌,制备了纳米TiO2/ZnO复合粒子。通过硬脂酸对其改性,于200°C下烘烤15min,在钢试片上得到纳米TiO2/ZnO复合超疏水涂层。采用扫描电镜、红外光谱和接触角分析仪对涂层表面的形貌和疏水性进行了表征。结果表明,复合粒子经硬脂酸表面改性后引入了疏水性的甲基,形成微/纳米双重粗糙结构。当硬脂酸含量为9%时,所得涂层表面与水的静态接触角为165.3°,滚动角4°。该涂层具有优异的耐溶解性、耐温性及自清洁性。     

低表面能环氧树脂超疏水涂层的制备与研究

制备工艺复杂、表面粗糙结构耐久性差等因素制约了超疏水涂层在现实中的大规模应用。本研究采用十八烷酸对环己二胺四官能团环氧树脂(AG602)接枝改性制备了低表面能环氧树脂SAEP,并将SAEP与疏水纳米二氧化硅粒子共混后涂膜,对其热固化后涂层的性能进行研究。结果表明：当nmSiO₂质量分数为30%时,涂层表面具备超疏水性,水接触角为156.5°,滚动角为5.1°。涂层在承受砂纸45次循环打磨后仍能保持超疏水性。此外,涂层还具备优良的自清洁能力与耐酸碱腐蚀能力。     

仿生超浸润材料在防覆冰涂层中的应用

超浸润涂层是近年来防覆冰涂层的研究热点。本文探究了仿荷叶的超疏水涂层和仿猪笼草的超光滑涂层的设计与制备方法,阐述了2种涂层在防结冰机理上的不同和性能上的差异。超疏水表面通过增大水接触角减少水滴附着,延长结冰时间,其防覆冰效果与表面粗糙尺度相关,纳米尺度级表面可以克服高湿环境易结冰的缺点;超光滑涂层通过流动、化学均一的液体润滑层抑制水和冰在表面的积聚,防结冰、疏冰性能优异。纳米级粗糙结构有利于形成稳定的液体层,减小润滑层的损失。最后展望了超浸润防覆冰涂层的研究方向。     

聚芴醚酮超疏水喷涂纸及其性能

以聚二甲基硅氧烷(PDMS)和纳米SiO2掺杂聚芴醚酮(PFEK),采用溶液喷涂法在纸张表面构筑了耐用的超疏水涂层.考察了PDMS和SiO2用量(以PFEK和N-甲基吡咯烷酮的质量为基准,下同)对纸张水接触角的影响.结果表明,当PDMS和SiO2用量均为2％时,纸张表面的水接触角达到最大值170?,滚动角最小值为1?,聚合物将SiO2固定在纸张纤维上,使其表面呈现微纳米粗糙结构.超疏水性源于这种疏水粗糙表面下积蓄的空气对液滴浸润的抑制.制得的PFEK/PDMS/SiO2喷涂纸经过40个摩擦周期或12次对折测试后,其水接触角仍达到150°以上,能够维持超疏水性能,并具有较好的机械稳定性.拉伸测试表明,涂层将普通纸张的拉伸强度从10.1 MPa增强到37.8 MPa,在水中浸泡15 min后,该喷涂纸的拉伸强度为25 MPa,仍具有较好的力学性能.另外,PFEK/PDMS/SiO2喷涂纸能够抵抗黏稠泥土的污染,表现良好的自清洁性能.     

荷叶疏水机理与仿乳突固体颗粒在超疏水涂层中的应用研究进展

主要介绍了荷叶表观形貌、荷叶疏水机理、乳突表面结构与超疏水关系、水滴在荷叶表面运动过程中受力变化,并利用不同种类固体颗粒进行仿荷叶超疏水涂层低成本制备的应用进展。进一步分析了一种工业固废—造纸污泥颗粒,在超疏水涂料中的应用潜质,检测了其所制备防水涂料的性能,并提出提高造纸污泥基涂料接触角的途径。