可降解超疏水聚乳酸塑料薄膜的制备及性能研究

采用相分离法,以可降解聚合物聚乳酸(PLA)和聚碳酸亚丙酯(PPC)为原料制备超疏水塑料薄膜,研究原料配比、溶剂处理温度、溶剂处理时间等对塑料薄膜疏水性的影响。结果表明:当PLA质量分数为70%,在50℃下二甲基亚砜(DMSO)处理25min后制得的塑料薄膜接触角为155°,呈超疏水性。该薄膜具有良好的降解性能,强制降解条件下,5d降解率达到34.13%。扫描电镜照片显示塑料薄膜多孔并具有蜂窝状结构,具有粗糙的表面形貌。进一步采用低表面能的含氟丙烯酸酯树脂对其进行表面修饰,表面修饰后塑料薄膜接触角提高到164°。     

静电纺丝制备CMCAB超疏水纤维材料

以环境友好的纤维素衍生物羧甲基纤维素醋酸丁酸酯(CMCAB)为原料,采用静电纺丝技术构筑仿生粗糙疏水表面,成功制备了CMCAB超疏水纤维材料(接触角155°)。采用SEM研究了不同溶剂体系下纤维的直径和表面形貌,质量比为8∶2的二氯甲烷和乙醇混合溶剂制备的纤维表面粗糙。通过原子力显微镜测试,材料表面凹凸起伏,具有类似荷叶的微结构。测定材料的接触角,发现纤维的直径和粗糙度是影响疏水性的关键。在此基础上,为提高材料的疏水性,研究了溶液浓度和电压对纤维平均直径的影响规律,优化了制备CMCAB超疏水材料的纺丝工艺。     

仿荷叶聚苯乙烯超疏水薄膜的制备

将本体聚合制备的聚苯乙烯溶于四氢呋喃,然后向该溶液中滴加乙醇来引发相分离,通过控制乙醇的含量来控制相分离的程度,从而制备出表面结构可控的聚苯乙烯薄膜。通过环境扫描电镜观察发现,薄膜表面形貌类似于荷叶结构,通过接触角测试仪测得薄膜的接触角和滚动角分别为151.6°和8.2°,表现出良好的超疏水效果。这种采用相分离技术制备超疏水材料的方法简单易行,成本低,可重复性好,具有广阔的应用前景。     

磁控溅射制备聚四氟乙烯低温超疏水薄膜

针对输电线路工程中绝缘子的低温防结冰要求,采用磁控溅射技术在玻璃基底上制备聚四氟乙烯低温超疏水薄膜,研究了溅射制备工艺参数对薄膜超疏水性能的影响,并探究了薄膜的低温超疏水性能。利用水接触角测量仪,扫描电子显微镜以及表面轮廓仪分别对薄膜表面的润湿性能、表面形貌、膜厚以及粗糙度进行表征。结果表明,用磁控溅射工艺制备的聚四氟乙烯薄膜具有优异的疏水性能,其表面的最大静态水接触角可达170°±3°,并在低温下能够保持其超疏水的性能。     

Al_2O_3薄膜的疏水改性及表征

采用溶胶-凝胶法,以异丙醇铝为前驱体,引入二甲基二乙氧基硅烷(DDS)制备疏水性Al2O3薄膜,并研究了DDS的加入量对薄膜结构及性能的影响.通过红外光谱(IR)、表面接触角、热重分析(TG-DTG)及原子力显微镜(AFM)等测试方法对样品的化学结构、润湿性、热稳定性及表面形貌等进行分析.实验结果表明,DDS的最佳加入量为体积分数5%时,Al2O3薄膜表面的疏水基团—CH3丰富,其接触角为118°,疏水性良好;随着热处理温度的升高,薄膜中的疏水基—CH3逐渐减少,薄膜的疏水性能降低,实验确定的最佳烧结温度为200℃;薄膜表面具有细微的粗糙度.     

聚偏氟乙烯膜的超疏水改性研究

为提高疏水膜的疏水性能,使其可在膜蒸馏、膜吸收等领域有更广泛的应用.采用溶液相转移法制备超疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)分离膜,考察了铸膜液中PVDF和非溶剂(低分子二醇类化合物PG)的浓度对膜润湿性能的影响.结果表明,通过改变铸膜液中PVDF、PG的浓度,能使PVDF膜的表面静态接触角从75.1°提高到161.7°,滚动角仅为15.8°.还研究了PVDF复合膜的制备条件对膜润湿性能的影响,结果表明,在一定的非溶剂浓度范围,增加复合膜涂覆液中非溶剂PG的加入量,有利于得到较高的复合膜表面接触角,但膜丝在涂覆液中的浸泡时间也需要相应延长.当非溶剂PG的质量分数为39.1%、浸泡时间为50 s时,复合膜表面接触角达到了155°.     

肉豆蔻酸铜超疏水表面化学结构及其性能分析

通过以肉豆蔻酸-乙醇为疏水剂,采用简单一步法在金属铜表面上构筑超疏水薄膜,经过扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪和防垢性能测试技术分析,结果表明,铜试样表面形成树枝状的肉豆蔻酸盐微簇,接触角达到了160°,并且具有较好的抗结垢性能;肉豆蔻酸-乙醇溶液的浓度、浸泡时间、浸泡温度对构筑铜试样表面的超疏水性起着关键性的影响。研究结果有利于更好地理解肉豆蔻酸铜表面超疏水性复合材料的形成机理,对有色金属超疏水材料的制备提供新的设计思路。     

基于相分离法制备聚丙烯微孔膜性能的研究

基于相分离法以对二甲苯为溶剂,2-丁酮为非溶剂制备出了具有超疏水性的聚丙烯(PP)微孔膜,用傅里叶红外光谱、接触角、扫描电镜、分别表征了微孔膜的化学组成、润湿性能及表面形貌。通过改变聚丙烯初始浓度、2-丁酮体积比、处理温度等条件,获得不同微观形貌的PP膜,通过分析可知微观形貌对微孔膜的疏水性能有很大影响。通过系统探讨工艺条件对微孔膜疏水性能的影响规律,得出:随着2-丁酮的体积比、PP初始浓度的增加,PP膜的疏水性能改善,且处理温度越低PP膜的疏水性越好。     

仿生超疏水聚丙烯薄膜的制备与性能

采用简单溶剂/非溶剂法制备出超疏水性聚丙烯薄膜。该薄膜表面与水的接触角为160°,滚动角小于4°。pH值为1～14的水溶液在其表面都有很高的接触角。通过对表面进行扫描电子显微镜分析可知,薄膜具有类鸟巢状多孔微纳米复合微观结构,这种结构可捕获空气,形成水与基底之间的气垫,对表面超疏水性的产生起到了关键的作用。用Cassi...     

PVDF/SiO2/PDMS涂层超疏水纺织品性能

目的 针对普通纺织品材料防水性和防污性较差的问题,制备具有自清洁功能的超疏水涂层纺织品,并研究其性能.方法 以涤纶织物为基材,通过非溶剂诱导相分离法,使用聚偏氟乙烯和疏水纳米二氧化硅复合液在纺织品表面构筑微纳粗糙结构,采用聚二甲基硅氧烷对其进行疏水化处理,获得自清洁超疏水涂层纺织品.采用扫描电子显微镜、X射线能量散射光谱和视频光学接触角测量仪等对其结构和性能进行表征,并通过机械摩擦、洗涤、酸/碱/盐溶液浸渍和紫外光照等方法对其表面超疏水稳定性进行考察.结果 当聚偏氟乙烯质量分数为2％,疏水纳米二氧化硅质量分数为0.4％,聚二甲基硅氧烷质量分数为1％时,制备的纺织品的表面接触角可达(162.2°±0.8°),滚动角达(2.0°±0.4°),具有优异的超疏水自清洁效应;经72 h酸/碱/盐溶液浸渍、196 h紫外光照、2500次摩擦和120次家庭水洗后,其表面接触角仍大于150°,表现出优异的超疏水稳定性.结论 采用简便的非溶剂相分离法制备的涂层纺织品具有优异的自清洁性能,并且其超疏水性能具有机械耐久性和化学稳定性,有望应用于纺织材料包装领域.     

Wetting behavior of polymer coated nanoporous anodic alumina films: transition from super-hydrophilicity to super-hydrophobicity

We show that nanoporous anodic alumina films, with pore diameters in the range 10-80 nm, can be transformed from being very hydrophilic (or super-hydrophilic) to very hydrophobic (or super-hydrophobic) by coating the surface with a thin (2-3 nm) layer of a hydrophobic polymer. This dramatic transformation happens as a result of the interplay between surface morphology and surface chemistry. The coated surfaces exhibit 'sticky' hydrophobicity as a result of ingress of water into the pores by capillary action. The wetting parameters (contact angle and contact angle hysteresis) exhibit qualitatively different dependences on pore diameters in coated and uncoated films, which are explained by invoking appropriate models for wetting.     

复合纳米涂层配方的研究

为了制备超疏水性纳米有机涂层,以机械共混的方法,将一种新型纳米SiO2颗粒加入到了一种溶剂型光油中。为了进一步提高涂层的疏水性以及解决纳米粒子带来的问题,在体系中加入了异丙醇、三乙酸甘油酯以及硅油。结果表明:通过调整各组分的比例,水滴在涂层表面的接触角能够达到160°,实现了超疏水。     

纳米复合氟改性丙烯酸树脂超疏水自清洁涂层的制备

用自由基共聚法制备氟改性丙烯酸树脂的无规共聚物并对其进行了表征,研究了合成工艺条件对涂层表面疏水性的影响。结果表明,采用粒子填充法将纳米SiO2、TiO2与氟改性丙烯酸树脂共混后制备的超疏水自清洁涂层,水在其表面的接触角达160℃以上,滚动角小于5℃,具有超疏水性。涂层对其表层覆盖的污物具有一定的自清洁作用。扫描电子显...     

氧化锌超疏水薄膜的制备及其耐久性

为了提高氧化锌(ZnO)纳米疏水膜层在实际应用中的耐久性能,采用水热法在铝基底表面制备出微纳米结构的ZnO超疏水薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和接触角测量仪对所得ZnO薄膜的成分、微观结构及润湿性能进行分析;利用UMT摩擦磨损试验机对薄膜的摩擦性能和机械疏水耐久度进行研究;并用CHI660E电化学工作站对超疏水试样在海水中的耐腐蚀性能进行测量分析。结果表明:制备的微纳米结构ZnO薄膜具有超疏水性,在未经低表面能物质改性的情况下,对水的静态接触角高达152°,滚动角仅为2°;摩擦磨损测试表明该薄膜在经过2 400磨损周期后仍能保持较高的静态接触角;电化学阻抗谱和Tafel曲线测试表明,该薄膜的确降低了铝在海水中的腐蚀速率,缓蚀率高达93.8%。     

聚偏氟乙烯超疏水分离膜的制备

采用溶液涂覆-浸没相分离法对聚偏氟乙烯膜(PVDF)进行表面复合改性,制备了超疏水分离膜。初步考察了涂覆液中PVDF固含量和涂覆条件(浸泡时间、预蒸发时间、凝固浴组成和凝固浴温度)对复合膜疏水性能的影响。实验结果表明,当涂覆液中PVDF含量为1.88%(质量分数)时,膜丝有最大接触角136°;复合膜的接触角随浸泡时间的延长呈现先增大后减小的趋势,当浸泡时间为40s时,接触角最大,达到133°;在较短时间内(0～5s),预蒸发时间对复合膜的接触角影响不大;复合膜的接触角随着凝固浴中DMAc含量的增加而逐渐减小,随着凝固浴温度的增大而增大,当凝固浴温度为65℃时,膜表面的接触角增至153°。     

超疏水仿生水泥混凝土路面防覆冰技术及效能评价

通过微纳米路表构建与超疏水材料涂覆技术相结合,制备了超疏水仿生水泥混凝土路面模型试件;开展超疏水材料涂覆技术研究,分析总结其制备工艺;采用自行设计的"冰-路"附着强度测试装置进行防覆冰性能测试,同时开展接触角测量试验、路面表面能计算及耐久性试验,综合评价超疏水仿生水泥混凝土路面的疏水、防冰效能。结果表明:超疏水水泥混凝土试件表面冰的残留率为29.9%,是普通试件的1/3左右,间接反映了超疏水路面具有较好的疏冰性能;与普通试件的接触角0°相比,超疏水水泥混凝土试件的接触角为153.5°,达到超疏水状态;表面能计算表明超疏水材料的作用降低了路面表面能,仅为普通水泥路面的3.4%,进一步验证了超疏水水泥混凝土路面可显著降低"冰-路"附着强度;通过模拟轮胎与路面的摩擦作用,接触角依然在90°以上,表明超疏水路面耐久性良好。     

Fabrication of a super-hydrophobic nanofibrous zinc oxide film surface by electrospinning

We report a new approach for fabricating a super-hydrophobic nanofibrous zinc oxide (ZnO) film surface. The pure poly(vinyl alcohol) (PVA) and composite PVA/ZnO nanofibrous films can be obtained by electrospinning the PVA and PVA/zinc acetate solutions, respectively. After the calcination of composite fibrous films, the inorganic fibrous ZnO films with a reduced fiber diameter were fabricated. The wettability of three kinds of fibrous film surfaces were modified with a simple coating of fluoroalkylsilane (FAS) in hexane. The resultant samples were characterized by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), water contact angle (WCA), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and atomic force microscopy (AFM). It was found that the pure PVA fibrous films maintained the super-hydrophilic surface property even after the FAS modification. Additionally, the WCA of composite fibrous films was increased from 105 to 132° with the coating of FAS. Furthermore, the surface property of inorganic ZnO fibrous films was converted from super-hydrophilic (WCA of 0°) to super-hydrophobic (WCA of 165°) after the surface modification with FAS. Observed from XPS data, the hydrophobicity of FAS coated various film surfaces were found to be strongly affected by the ratio of fluoro:oxygen on the film surfaces.