多功能疏水/超疏水复合涂层的制备及其防覆冰性

防覆冰现已成为飞机结构、输电线路、制冷器械等设备上亟待解决的问题.对自主研发的三种疏水/超疏水复合涂层的防覆冰特性进行了综合对比研究,重点分析了各涂层在机械耐久性及超低温条件下除冰性的优势.测试结果表明:底漆-面漆复合超疏水涂层具备较优异的机械耐久性,在磨耗仪250 g载荷下磨耗40次后及冻融循环100次后冰剪切强度均...     

仿生超疏水涂层的制备及其性能

目前,超疏水涂层多采用含氟低表面能化合物制备,成本较高,工艺较复杂,限制了其推广应用.为此,通过在环氧酚醛涂料中加入具有疏水作用的表面活性剂和微米轻质碳酸钙颗粒改变涂料的表面状态,在碳钢表面制备了具有仿荷叶表面结构的疏水涂层.利用扫描电镜和接触角测定仪对涂层的表面形貌和疏水性能进行了表征.结果表明:涂层的结构与荷叶表面的的乳突结构具有较好的一致性,水滴在涂层表面的接触角得到了显著提高;涂层具有良好的疏水功能.     

超疏水硅橡胶涂层的制备

采用相分离的方法制备了超疏水硅橡胶涂层,并研究了配比、温度、时间和溶剂对涂层疏水性能的影响。采用接触角测试仪对涂层和粉末的疏水性进行了测试,用扫描电镜(SEM)进行了形貌表征。结果表明:在一定的条件下,接触角最高可达155.14°;即使涂层变成粉末,仍然具有非常好的疏水性;SEM测试表明材料是多孔的,并且表面有大量的微纳突起结构。     

疏水二氧化硅/聚苯乙烯超疏水复合涂层的简易制备及其防沾污性研究

采用喷枪及家用简易喷雾器在含有聚乙烯(PE)膜的纸张表面制备了含疏水二氧化硅纳米颗粒和聚苯乙烯的超疏水复合涂层。随着疏水二氧化硅纳米颗粒含量的增加,表面逐渐被二氧化硅颗粒覆盖,并且形成微纳米孔洞结构,达到超疏水性,并具有良好的耐粘附稳定性,水、牛奶和橙汁等液滴可从这些超疏水表面滚落而不残留,具有良好的防沾污能力。     

一种基于蜡质自组装的疏水涂层制备方法

用氯仿从荷叶表面提取蜡质,氯仿挥发后蜡质能够在载玻片上自组装形成疏水涂层。扫描电镜观察表明,荷叶蜡质自组装形成的微观结构与新鲜荷叶表面纳米级的管状结构非常类似;静态接触角测试表明,载玻片上的蜡质涂层接触角高达138°±5°;GC-MS分析表明,荷叶蜡质成分主要为长链脂肪烃、脂肪醇、脂肪酸、脂和少量酮。这种疏水表面原则上能按照荷叶蜡质成分及其含量比例关系溶解混合工业原料得到。     

纳米微结构涂层的制备及其超疏水性研究

通过简便的纳米粒子填充法制备超疏水表面,将SiO2纳米粒子与含氟丙烯酸酯聚合物按不同比例混溶制备出具有不同微结构的表面,并探讨了表面微结构对润湿性能的影响.接触角测试表明,随着SiO2纳米粒子含量的增加,涂层与水接触角逐渐增大,并且当SiO2与聚合物质量比＞1.2时发生突跃,显示出超疏水性质.采用X射线光电子能谱分析了涂层表面化学环境,通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、孔结构分析等方法观察和分析了不同SiO2纳米粒子含量时涂层表面微结构.研究结果表明,涂层表面润湿特性的变化主要归因于其表面微结构的不同.并通过粗糙表面润湿理论的Wenzel模型和Cassie模型解释了表面微结构对润湿性的影响及接触角的突跃现象.     

透明超疏水涂层制备技术研究进展

透明超疏水涂层兼具独特的超疏水性及光学透明性,由于其有着优异的自清洁性能,它可广泛应用于生产生活中的诸多领域.在不同基材上如何构建透明的超疏水涂层有着十分重大的研究价值,本文阐述了近年来透明超疏水涂层的制备方法进展,总结了透明超疏水涂层存在的主要问题及其发展方向.     

超疏水涂层防覆冰技术研究进展

覆冰现象时刻威胁着电力系统的安全运行,过去几十年里,研究人员采用各种措施来预防电力设备表面覆冰,但这些措施都无法从根本上解决该问题。超疏水涂层由于具有独特的微纳米结构及低表面能物质,在低温环境下,能够延缓结冰且降低表面的冰附着力。从超疏水涂层的防覆冰机理入手,重点综述国内外超疏水涂层防覆冰的实验研究现状,并将影响防覆冰性能的因素分为环境因素和基底因素,分析当前方案的局限性,同时阐述提高超疏水涂层机械鲁棒性的设计与制备方面的最新进展,最后提出超疏水涂层在电力系统应用中存在的问题以及未来的发展方向。该综述有助于研究人员建立评估超疏水涂层的防覆冰性能的试验规范,并推进超疏水涂层防覆冰技术在电力系统中的应用。     

超疏水涂层的制备及其在金属防腐领域的应用研究进展

由于超疏水材料表面的特殊结构和高疏水性,当其应用在金属表面时,能有效阻止金属基材与腐蚀介质的接触,从而大幅度地提高金属材料的耐腐蚀性能及使用寿命。首先对固体表面浸润理论以及超疏水材料的基础理论进行阐述;然后,介绍了在金属材料表面制备超疏水涂层的常用工艺技术;最后,总结并讨论了超疏水表面涂层在钢、铝和镁等金属材料上的近期发展与应用状况。     

仿蝶翅超疏水涂层的制备研究

以丙烯酸六氟丁酯(HFBA)和含双键的硅树脂(SR)共聚合成疏水乳液,涂敷在棉织物表面上,然后再涂敷十六烷基二甲基苄基氯化铵(HDBAC)改性的蒙脱土(MMT),制备出超疏水涂层。对产物进行了XRD和扫描电镜分析,并考察了单体质量比、疏水乳液及MMT涂覆次数对棉织物疏水性能的影响。结果表明,制备的乳液-蒙脱土复合涂层在棉织物表面形成了类似蝶翅表面的微米-纳米二级结构。当单体SR与HFBA的质量比为5∶18,乳液和MMT分散液浸涂分别为3次和2次时,可使棉织物表面获得良好的超疏水性,接触角可达159.11°。     

新型陶瓷基复合超疏水涂层的制备及其性能

为了研究开发新型超疏水涂层的制备方法,改善涂层的结构与性能,以Al₂O₃-40%TiO₂(AT40)、PFA(全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)粉末为原始材料,采用大气等离子喷涂(APS)技术,并调整电流、氩气流量等喷涂参数,在铝合金基体表面制备了两种不同的AT40/PFA复合超疏水涂层。利用相对应的测试仪器及分析手段对喷涂态涂层的相组成、显微结构、摩擦系数及基本性能等进行了表征分析。结果表明,两种涂层的相组成均为C₂₀F₄₂、Al₂TiO₅及少量的γ-Al₂O₃、α-Al₂O₃相;涂层表面均为圆形和椭圆形的粒状突起结构,其中突起结构的表面均存在类似荷叶表面结构的二元微纳米乳突结构,其表面粗糙度为9.3 μm和12.41 μm;所得涂层具有良好的综合性能,与水的静态接触角均达到了150°以上,滚动角为4~5°;在其他参数不变的情况下,随着电流的增大及氩气流量的减小,涂层中的陶瓷相含量增加,涂层的粗糙度、摩擦系数、显微硬度及结合强度均增大。     

燃烧合成疏水BN粉体和超疏水涂层的制备及其性能表征

具有分级结构的BN纳米薄膜展现出优异的超疏水性, 但由于该薄膜的制备过程复杂、成本昂贵, 不适宜大规模的生产和应用。与之相比, 基于疏水BN粉体的超疏水涂层的应用会更为便捷。本研究采用镁热还原氮化燃烧合成法结合酸洗工艺制备了疏水的单相BN粉体, 水接触角为(144.6±2.4)°, 疏水性可以归因于BN粉体颗粒具有的微纳分级结构。在此基础上, 以这种燃烧合成的疏水BN粉体为填料制备的BN/氟硅树脂复合涂层进一步表现出超疏水性, 其中质量分数30% BN/FSi树脂涂层的水接触角为(151.2±0.7)°, 滚动角约为8°。该涂层与文献报道的通过CVD方法制备的BN纳米薄膜的性能相当, 但工艺更加简单。这是一种利用陶瓷粉体的疏水性来制备超疏水有机无机复合涂层的简便易行的新方法, 有望获得广泛的工程应用。     

超疏水表面制备及其应用的研究进展

超疏水表面在工业生产和日常生活中具有广泛的应用前景,是目前功能材料研究的热点之一。综述了超疏水表面的研究进展,总结了近年来出现的制备超疏水表面的方法;介绍了超疏水表面在各领域中的应用效果。最后,客观评价了目前超疏水表面研究存在的问题,并展望了超疏水表面的研究发展方向。     

超疏水表面的制备技术及其应用

就超疏水膜的制备技术及其应用的最新成果进行了概括.利用含氟材料极低的表面能,将掺杂技术、气相沉积、溶液凝胶、等离子刻蚀、等离子沉积、碳纳米管阵列排布等技术有机结合,可获得适宜的表面粗糙度和微观构造,能显著提高材料的超疏水性能.其独特超疏水的性质,在国防、工农业生产和日常生活中有着广泛的应用前景.     

疏水性涂层的制备及防结霜性能

基于聚偏氟乙烯(PVDF)、纳米碳酸钙和十七氟癸基三甲氧基硅烷(FAS-17)制备了一种疏水性涂层。采用扫描电镜(SEM)分析,表明少量的FAS-17可改善CaCO3在PVDF中的分散状况和提高涂层表面与水滴的接触角,同时对涂层的力学性能没有影响。该疏水涂层可显著改善铜表面的防结霜性能。     

超疏水涂层除冰/防冰性能研究进展

超疏水表面具有自清洁、非润湿等特性,可潜在的用作防冰/除冰材料。从超疏水涂层的制备方法和有关除冰/防冰方面研究的角度综述了超疏水涂层在除冰/防冰方面的研究新进展,并对超疏水涂层防冰/防冰未来的研究发展进行展望。     

喷涂法制备超疏水涂层及其在多种基底表面的应用研究

采用喷涂法,将硅藻土和纳米氧化铝经十六烷基三甲氧基硅烷修饰后,加入树脂液配制成喷涂液涂覆在多种基底表面,经固化后,可获得表面水静态接触角高达163.4°的超疏水表面.该涂层具有优异的拒水、耐腐蚀、减阻、油水分离、表面自清洁性及抗覆冰性能.在防水自清洁纺织品、金属表面的防腐、流体机械的减阻及电力网络的防覆冰领域均有一定的...     

超疏水有机硅涂层的制备与性质研究

利用有机硅对单分散性SiO2纳米球疏水改性,通过浸涂提拉法和加热固化交联制得超疏水涂层。研究了单分散性纳米SiO2溶胶球尺寸大小和有机硅含量对接触角的影响。探讨了涂层在高温与酸碱盐条件下超疏水性能的变化。结果表明,当溶胶SiO2纳米球粒径增加到130 nm,无需继续添加气相SiO2纳米粒子含量就能达到微纳米结构,从而实现超疏水性。随着有机硅含量增加,其接触角会先增加到极大值(151°)而后会下降。此外涂层可耐450℃的高温,在不同的p H值溶液和盐溶液中可保持其超疏水性能。扫描电镜照片表明涂层具有微纳米二维尺度粗糙结构。     

超疏水复合涂层的制备和性能研究

采用大气等离子喷涂工艺(APS)制备了双层Al_2O_3/PTFE复合涂层和单层Al_2O_3-PTFE复合涂层两种涂层结构体系的疏水复合涂层,使用扫描电子显微镜(SEM)、3D表面形貌仪、显微硬度计、接触角测试仪和摩擦磨损试验机分别表征了复合涂层的微观形貌、相组成、粗糙度、硬度、疏水性能以及耐磨性能。评价复合涂层的性能并进而研究了Al_2O_3陶瓷作为粘结层和硬质颗粒填充相以及工艺参数对复合涂层的疏水性能和耐磨性能的影响。结果表明:无论Al_2O_3陶瓷作为粘结层还是硬质填充相添加到涂层中,都显著提高了单一PTFE涂层的摩擦学性能。Al_2O_3-PTFE复合涂层的耐磨性能优于Al_2O_3/PTFE复合涂层,两复合涂层的磨损率和摩擦系数依次为2.84×10~(-5)mm~3/N·m、9.97×10~(-5)mm~3/N·m和0.51、0.38;复合涂层的表面都具有良好的疏水性能,与水的静态接触角分别为155.4°和148.9°。良好的疏水性能源于表面粗糙的微纳米级突起结构和表面存在密集分布的低表面能氟化物的协同作用。进行摩擦磨损试验后表面的突起结构受到一定的破坏,涂层的疏水性能有所下降,但是Al_2O_3/PTFE复合涂层仍然具有超疏水性。     

海泡石超疏水复合涂层的制备和性能

在不同条件下在有机化改性的海泡石粉体悬浮液中加入表面活性剂进行偶联改性,然后进行超声、离心脱水、洗涤、干燥和研磨制得粉体,再使用无水乙醇和分散制成涂料,将涂料涂敷于载玻片表面制备出海泡石超疏水涂层.使用OCA 20接触角测试仪测试涂层与水的接触角(CA)和滚动角(SA),使用BRUKER-80v傅里叶红外光谱仪分析改性...