超疏水氟硅防污涂料的制备及性能研究

以自制氟硅嵌段聚合物为成膜物质,添加纳米SiO2、颜填料和助剂,制成低表面能防污涂料。通过考察树脂、纳米SiO2及颜填料含量对涂料性能的影响,确定了各自的最佳用量:树脂35%、纳米SiO210%和颜填料5%。试验结果表明:所制备的涂层外观光滑、平整,附着力1级,铅笔硬度HB,抗冲击性54 cm。水接触角152.25°,达到了超疏水性能。     

超疏水铁片的制备及性能研究

为了提高铁片的疏水性,本文采用三氧化铁的乙醇溶液对铁片的表面进行刻蚀并用硬脂酸对刻蚀后的表面进行修饰,用扫描电子显微镜观测其微观结构,接触角测试仪测定表面张力。结果表明:经刻蚀的铁片表面有零散的凹坑和密集的丘陵状微米突起生成,形成纳米-微米二元结构。修饰后铁片表面的疏水性增强,接触角高达160°,滚动角小于4°。这种超疏水铁片具有良好的自清洁性、防污性和抗腐蚀性。     

硅橡胶超疏水涂料的制备及其防闪络性能

以端羟基聚二甲基硅氧烷、沉淀法SiO2、Al(OH)3等改性纳米无机粒子和硅烷偶联剂及其它助剂为原料,采用真空混炼法,制备出具有超疏水性能的新型室温硫化(RTV)硅橡胶涂层.该涂层具有较大的静态接触角和小的滚动角.采用AFM和SEM对涂层进行表征,并用接触角测定仪定量测定涂层的憎水性和憎水迁移性.结果表明,涂层表面的微纳米二级粗糙结构使涂层具有了类荷叶的优异疏水性能;同时,涂层也具有优良的憎水迁移性.并对超疏水RTV硅橡胶涂层和普通RTV硅橡胶涂层表面进行了污秽闪络对比实验,结果表明超疏水RTV硅橡胶涂层的防闪络性能得到了很大的提高.     

自干型超疏水有机硅涂料的制备及性能研究

以亲水气相SiO₂、正硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDS)为原料,经化学计量水解合成有机-无机杂化硅溶胶,并与改性气凝胶复配制得室温自干型超疏水有机硅涂料。通过傅立叶变换红外光谱、原子力显微镜、场发射扫描电镜和接触角测量仪,对其结构及表面形貌进行表征。重点考察了硅烷水解度、R/Si物质的量比、甲基与苯基物质的量比、亲水气相SiO₂与硅烷质量比、PFDS和改性气凝胶用量对涂层性能的影响。结果表明：硅烷水解度70%,R/Si物质的量比1.2∶1,甲基与苯基物质的量比8∶1,亲水气相SiO₂占硅烷质量分数3%,PFDS占硅烷摩尔分数5%,杂化硅溶胶和改性气凝胶的质量比6∶1时,涂层的静态水接触角为161.2°,滚动角可达3°,铅笔硬度为HB,附着力为1级,经50次砂纸打磨循环后,水接触角仍大于150°。     

超疏水氟硅涂层的制备及性能研究

文章采用溶胶凝胶法将GPTM、TEOS、氟硅烷等前驱体通过表面烷基化来制备杂化超疏水涂层。通过多种实验表征手段对超疏水涂层进行分析,发现前驱体GPTM与TEOS摩尔比为2,氟硅涂层经8%TMCS正己烷溶液修饰后,可得到水接触角为153.54°,透光率为76.2%的透明超疏水涂层。     

超疏水硅橡胶粉末涂层的制备及性能

利用废旧复合绝缘子伞裙作为原材料,经高温降解得到了一种超疏水粉末,并通过压覆法在玻璃、铝和聚丙烯上制备了环氧基超疏水涂层,研究了涂层的表面形貌、官能团结构和元素成分,以及在不同工况条件下的耐久性。研究表明：废旧复合绝缘子伞裙高温降解后产生的粉末主要由硅和氧两种元素组成。在按压强度大于1.6 MPa的条件下制得的涂层疏水性能最佳。这种涂层在不同基底上都具有良好的温度稳定性、水下耐久性、抗腐蚀性及机械耐磨性。     

多孔结构耐磨超疏水薄膜的制备及性能

为了获得持久稳定的超疏水材料,本研究将聚偏氟乙烯共六氟丙烯共聚物（P(VDF-HFP)）和疏水改性的纳米三氧化二铝（Al2O3）进行复合并通过溶剂/非溶剂诱导相分离法制备了一种耐磨超疏水薄膜。采用SEM及能谱分析仪和接触角测量仪分别对薄膜的表面微观结构、化学组成和疏水性能进行表征。结果表明：制备的薄膜具有自相似微纳米复合微观结构。并且薄膜具有优异的自清洁性和耐机械摩擦性,即使经历360个周期的砂纸磨损（100 g载重）后仍保持超疏水性。除此之外薄膜具有优异耐化学溶液和紫外灯照射稳定性。     

多孔结构耐磨超疏水薄膜的制备及性能

为了获得持久稳定的超疏水材料,将聚偏二氟乙烯共六氟丙烯共聚物〔P(VDF-HFP)〕和十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)改性的Al2O3纳米粒子进行复合并通过溶剂/非溶剂诱导相分离法制备了一种耐磨超疏水薄膜.采用SEM、能谱分析仪和接触角测量仪分别对薄膜的表面微观结构、化学组成、水接触角和滚动角进行了表征.结果表明,制...     

全球疏水/超疏水涂料技术及市场预测

正研究机构BCC Research日前发布的一项最新研究报告显示,2015年,全球疏水涂料市场估值为13亿美元,预计2020年将达到18亿美元,复合年均增长率为6.4%。其中,2015年疏水/超疏水涂料在防腐领域的市场估值为3.285亿美元,预计2020年将达到4.537亿美元,复合年均增长率6.7%;2015年疏水/超疏水涂料在抗菌涂料领域的市场估值为2.711亿美元,预计2020年将达到3.881亿美元,复合年均增长率7.4%。     

含氧化铁超疏水棉织物的制备及性能

以丙烯酸丁酯与乙烯基硅树脂乳液共聚合成疏水乳液;用沉淀法制备α-Fe2O3纳米粒子,并用硅烷偶联剂对其进行表面改性。用疏水乳液和α-Fe2O3分散液对棉织物进行浸涂,制备超疏水棉织物。采用XRD、FTIR和SEM对α-Fe2O3和超疏水棉织物的结构、形貌进行表征。考察乳液和α-Fe2O3分散液浸涂次数对棉织物疏水性能的影响,研究紫外光照射对超疏水棉织物润湿性能的影响,测定超疏水棉织物的油水分离性能。结果表明,用疏水乳液和α-Fe2O3分散液分别浸涂2次即可使棉织物具有良好的超疏水性,接触角可达158.6?。经紫外光照射后,织物正面转变成为超亲水;而反面仍为超疏水状态,棉织物显示出单向导湿性能。超疏水棉织物对油水混合物中油、水的分离效率分别为96.1% 和99.0%。     

油田管道防垢的超疏水涂层制备及性能研究

以耐磨性好的TPU为基体,掺杂CeO₂粒子来构建表面微纳米结构,制备了一种TPU-CeO₂超疏水涂层。对其进行性能研究,结果表明：TPU-CeO₂复合涂层具备很好的超疏水性能,水接触角和滚动角分别可达到158°和5°;TPU-CeO₂复合涂层具有良好的防结垢和自清洁性能以及较好的附着性和柔韧性。     

超疏水自洁涂料研究进展

介绍了超疏水表面的定义和自洁的工作原理,总结了超疏水表面的制备方法,重点讨论了超疏水自洁涂料的耐久性问题,并指出超疏水自洁涂料未来的研究方向。     

TC4钛合金超疏水涂层的制备及性能

采用阳极氧化和低表面能物质修饰的方法在TC4钛合金表面制备超疏水涂层.工艺过程为:在由0.5 mol/L H2SO4、0.2 g/L NH4HF2和0.8 g/L Ce(SO4)·4H2O组成电解液(5°C)中以电压100 V阳极氧化1 h,再于三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十三氟-N-辛基硅烷的乙醇溶液中浸泡2 h,最后真空烘干1 h.通过扫描电镜(SEM)观察超疏水涂层的微观形貌,X射线光电子能谱仪(XPS)分析超疏水涂层表面的元素组成及其化学态,X射线衍射仪(XRD)分析超疏水涂层表面的物相组成,并考察了超疏水涂层的耐久性和耐蚀性.结果表明,TC4钛合金阳极氧化后能在其表面形成微纳级粗糙结构,其特征是凸起火山岩状结构上密集分布了许多直径100～200 nm的孔洞;再经超疏水修饰后,水接触角最高可达170°,滚动角小于2°.超疏水涂层表面含有O、F、Ti、C、N、Al等元素,其中F主要是以─CF3和金属氟化物的形式存在,而其物相成分主要是锐钛矿TiO2和少量的金红石TiO2.超疏水涂层对腐蚀介质有阻隔作用,使其不易与金属基底接触而引发腐蚀,从而提高了TC4钛合金的耐蚀性.在自来水和3.5％NaCl溶液浸泡试验以及紫外线照射试验的结果表明,该超疏水涂层具备一定的耐久性.     

超疏水近红外吸收涂层的制备及性能表征

以纳米Si O2为微纳结构改性剂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为粘合剂、Sm2O3为功能颜料,通过合理的涂层结构设计,采用刮涂法制备得到具有超疏水特性的PDMS/Sm2O3复合涂层。分析探讨了PDMS和Sm2O3配比(质量比)、纳米Si O2添加量及表面微纳结构层对涂层性能的影响规律。结果表明,PDMS和Sm2O3质量比对涂层性能具有重要影响,当m(PDMS)∶m(Sm2O3)=6∶4时,涂层对1.06μm近红外光的反射率可低至58.8%,涂层的水接触角可达到113°,明显高于传统聚氨酯基近红外吸收涂层的水接触角。通过在PDMS/Sm2O3复合涂层表面涂覆具有明显乳突状结构特征的PDMS/SiO2微纳结构层,可使涂层实现超疏水特性。PDMS/Sm2O3复合涂层表面经Si O2质量分数为30%的PDMS/SiO2微纳结构层涂覆后,其水接触角可增大到158°,滚动角可低至4°,同时具有较低的1.06μm近红外反射率(61.4%)性能。     

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。     

含氟丙烯酸酯超疏水膜的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为共聚单体,采用悬浮共聚制备出超疏水含氟丙烯酸酯树脂,然后通过溶剂挥发法制得超疏水膜。通过红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角(WCA)和热分析(TG)等手段,对含氟丙烯酸酯树脂膜进行的组成、外观形貌、疏水性能和热性能等方面进行研究。结果表明:含氟丙烯酸酯树脂膜表面结构是凸凹不平的,由很多微纳米尺寸的乳突组成,类似荷叶表面结构;蒸馏水在该含氟丙烯酸酯树脂膜表面的接触角为164.3°,接触角滞后为4.4°;热重分析(TG)显示其分解温度在200℃以上。研究结果表明该含氟丙烯酸酯树脂是一种极具潜能的超疏水材料。     

磁性超疏水聚氨酯海绵的制备及其性能研究

随着世界工业化进程的不断推进,各个产业含油污水排放量日益增加,严重破坏生态系统。近年来,由于超疏水材料特殊的表面效应,将其应用于油水混合物的分离领域已成为研究的热点。采用浸渍法对聚氨酯海绵表面进行疏水改性,通过对四种主要因素考察,优选出最佳制备工艺:将0.1 g纳米Fe_3O_4超声分散于海绵表面,再用4%(wt)的硬脂酸溶液对其进行表面改性18 h,经90℃热处理6 h后即可得到磁性超疏水海绵。该材料水接触角高达158°,且可通过磁铁进行回收和驱动,在油水混合物的连续分离中表现出优异的性能,对开发新型油水分离材料具有重要的研究意义和实用价值。     

超疏水铜表面的制备及其耐腐蚀性能研究

首先采用高速电火花切割技术构造出表面粗糙结构,然后通过浸泡硬脂酸乙醇溶液降低材料表面能的方法成功地制备了具有超疏水特性的铜基体表面。用扫描电镜、接触角测量仪、电化学工作站、X射线衍射仪分别对材料表面结构、润湿性、耐腐蚀性、化学组成进行了表征。结果表明:经过电火花线切割处理后,基体表面分布有亚微米-微米级颗粒结构。经过硬脂酸修饰后,铜基体表面与水的接触角为153°±1.5°,表现出超疏水性。在3.5%NaCl溶液中极化测试试样表面,相对于没有处理的铜基体,超疏水表面的腐蚀电流下降了2个数量级,表现出良好的耐腐蚀性。     

超疏水不锈钢网的制备及其雾水收集性能研究

通过在不锈钢网上包覆沸石涂层并用氟硅烷改性制备出稳固的超疏水网格,并考察其雾水收集性能。水热反应时间为24 h时,水滴在改性后的不锈钢网上的接触角最大为155°,达到超疏水效果,且对水滴的粘附力低。雾水收集实验结果表明,与未处理的不锈钢网相比,超疏水网格的收集速率最大提升93%。此外超疏水网格具有良好的稳定性,分别在1 mol/L HCl、1 mol/L Na OH和3.5%Na Cl溶液中浸泡48 h后,网格仍然表现出良好的疏水与雾水收集效果;在2 000目砂纸上经60个磨损循环后,接触角仍能达到145°,雾水收集性能优异。