超疏水涂层的研究进展

总结了近年来国内外制备超疏水涂层材料的类型、超疏水涂层的制备方法以及超疏水涂层在某些领域中的应用,并对超疏水涂层的未来发展趋势进行了展望。     

硅烷偶联剂改性无机氧化物超疏水涂层的研究进展

超疏水涂层具有特殊的润湿性，同时还具有良好的耐化学腐蚀性和机械性能，可以应用于众多领域。硅烷偶联剂改性无机氧化物可以降低涂层的表面能，使其具有超疏水性。本文归纳了溶胶—凝胶法、化学气相沉积法、模板法和刻蚀法制备无机氧化物超疏水涂层的优缺点，重点介绍了常见硅烷偶联剂改性无机氧化物超疏水涂层的特点，总结了超疏水涂层在织物、陶瓷材料、表面防冰、金属防腐和生物医学等领域的应用，并对硅烷偶联剂改性无机氧化物超疏水涂层目前存在的问题及改进方向进行了展望。     

水性超疏水涂层的制备、调控与应用的研究进展

基于可持续发展和绿色环保的要求,以水替代有机挥发性溶剂的新型水性超疏水涂层逐渐成为研究热点,但是水性涂料的分散性及涂层的疏水稳定性、涂层性能等相关问题也随之而来。本文介绍了水性超疏水涂层制备方法的发展现状,针对水性超疏水涂层力学耐久性能差的问题提出可行性方案,例如制备内外一致的一体化复合结构,加强涂层内界面相互作用,交联作用或设计自修复水性超疏水涂层等。此外,还对水性超疏水涂层在油水分离、防结冰、自清洁等领域的进展进行阐述,并探讨了水性超疏水涂层的规模化制备、涂层力学性能的强化和耐久性研究将成为主要探索方向,只有夯实水性超疏水涂层的基础研究,工业应用才能突破。     

高稳定性超疏水材料研究进展

近年来,众多研究者通过物理或化学方法,将超疏水材料与不同基底或材料结合,制备出了能够抵抗各种机械磨损和溶剂、气体、紫外照射、颗粒、酸碱和细菌的,具有优良耐磨损性和稳定性的超疏水材料。本文主要介绍了超疏水材料表面机械稳定性差的原因以及评估超疏水材料耐磨损性的常见方法,根据制备方法和基底的不同将超疏水材料分为三类,分别从网格类、织物类和涂层类等方面对近年来具有耐磨损性和稳定性超疏水表面的研究成果进行综述,对高稳定性超疏水材料的研究进展有一个全面的认识,并总结了目前在制备高稳定性超疏水材料这一领域存在的一些问题,例如测试高稳定性的方法较少、没有统一的标准等,开发和研究能够二次利用以及多功能超疏水材料仍是一大挑战。     

防覆冰超疏水涂料的研究与进展

介绍了常用的防覆冰技术(涂撒防结冰剂、机械除冰、热力除冰、自然被动除冰和其他除冰技术),综述了防覆冰原理、超疏水表面和防覆冰超疏水性涂层(纳米复合材料等超疏水涂料)的研究进展。最后对防覆冰超疏水性涂层的制备进行了概括,并对其应用前景进行了展望。     

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。     

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。     

聚合物基疏水/超疏水涂层防垢的研究进展

聚合物基疏水/超疏水涂层因具有较低的表面自由能、优良的粘结性及化学稳定性,在防垢方面具有重要的应用前景。主要围绕"聚合物基涂层",综述了环氧树脂、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)及全氟聚醚(PFPE)等疏水/超疏水涂层在防垢方面的研究进展。展望了其在防垢中面临的挑战以及进一步需要研究的工作。     

聚合物基疏水/超疏水涂层防垢的研究进展

聚合物基疏水/超疏水涂层因具有较低的表面自由能、优良的粘结性及化学稳定性,在防垢方面具有重要的应用前景。主要围绕"聚合物基涂层",综述了环氧树脂、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)及全氟聚醚(PFPE)等疏水/超疏水涂层在防垢方面的研究进展。展望了其在防垢中面临的挑战以及进一步需要研究的工作。     

基于二氧化硅纳米粒子的抗冲击超双疏涂层的制备及其性能研究

随着超疏水涂层的成功制备及其在实际工业和生活中的应用,超双疏涂层的研究也取得了一定的突破。然而,抗冲击超双疏涂层的研究和制备仍存在一定的困难。因此,我们报道了一种抗冲击超双疏涂层。首先选择合适粒径的二氧化硅纳米粒子,然后在乙醇体系中,以氨为催化剂,以小分子有机硅烷为改性剂,与长链有机硅烷反应,形成均匀悬浮液。最后,采用简单的喷涂工艺制备超双疏涂层。该涂层具有良好的超双疏性能和抗冲击性能,同时具有优异的化学稳定性和热稳定性。     

金属表面PDA/PTFE超疏水涂层抑垢与耐腐蚀性能

超疏水涂层具有极广的应用前景，然而在金属表面制备稳定的超疏水涂层具有一定挑战。为提高涂层稳定性，本文通过简单浸泡法在不锈钢表面形成稳定的聚多巴胺（PDA）中间涂层，随后采用电泳沉积法在PDA修饰后的表面制备聚四氟乙烯（PTFE）超疏水涂层。测试中采用场发射扫描电镜、接触角测试仪及电化学测试仪进行PDA/PTFE涂层分析和表征。制备的PDA/PTFE涂层表面呈现凸起结构，提高电沉积制备时间与溶液中水含量，涂层表面水接触角呈现先增加后降低的变化趋势，制备涂层中最大水接触角为160.2°±1.3°，相应涂层的表面能为5.57mN/m。胶带剥离与砂纸磨损试验表明，PDA/PTFE涂层具有较好的稳定性。污垢沉积试验表明，浸泡在50℃、70℃与90℃碳酸钙过饱和溶液12h后，与不锈钢相比，涂层抑垢率分别为64.71%、72.22%与81.25%。电化学测试表明，PDA/PTFE超疏水涂层具有较好的耐腐蚀性能，与不锈钢相比，涂层缓蚀率为95.1%。     

仿生超疏水材料耐受性研究进展

受自然界动植物启发,人们成功制备出多种具有特殊功能的仿生超疏水材料以应用于自清洁、抗结冰、雾水收集和油水分离等领域.然而,由于超疏水涂层容易被机械或化学方式破坏,因此需要不断地探索并构建出适合大规模应用的耐受性超疏水涂层.本文首先从静态的蒸发和动态的液滴撞击、振动等两种破坏前提出发,系统研究了超疏水性的破坏机理.探索了...     

耐腐蚀性镁合金超疏水涂层的研究进展

镁合金材料的易腐蚀性或快速降解严重限制了其实际工业应用，在镁合金表面构建超疏水涂层可显著提高其耐腐蚀性，有效防止在水环境或大气环境下的腐蚀降解。本文介绍了超疏水界面及镁合金超疏水涂层的防腐蚀机理，综述了镁合金超疏水涂层近 3年来的最新研究进展，并总结了其主要制备技术，包括化学蚀刻法、水热合成法、电化学沉积法、喷涂法、浸渍法、微弧氧化法、阳极氧化法及其他方法。分析了超疏水涂层在镁合金防腐蚀中存在的问题，结合研究经验展望了镁合金超疏水涂层的发展趋势。     

超疏水涂层在航空航天领域研究进展与应用

超疏水膜层与涂层凭借表面特殊的浸润性能备受关注,本文阐述了超疏水涂层的疏水机理及其在航空航天领域防污、防腐、抗冰、防雾、油水分离、隐身等方面的应用,简单介绍了超疏水涂层的分类,评述了近期关于超疏水涂层制备方法的进展,并展望了其发展方向。     

镁合金表面防护中石墨烯基多功能涂层的应用进展

镁及其合金具有优良的物理和机械性能，使其可用于最重要的工业应用，如航空航天、汽车、生物医学和电子产品，然而耐腐蚀性差的特性限制了其应用。石墨烯及其衍生物的二维原子结构和优异性能可以实现传统材料的表面功能化，成为智能多功能涂层。重点阐述了耐蚀耐磨一体化涂层、耐腐蚀超疏水一体化涂层、耐腐蚀自修复涂层等3类石墨烯基多功能涂层在镁合金表面防护中的研究情况。     

耐久性超疏水表面研究进展

虽然超疏水表面因独特的性能而在国防、工农业生产及日常生活中有着广泛的应用前景,但其较差的力学耐久性却限制了其在实际中的使用。本文简要介绍了超疏水表面耐久性较差的原因和提高其耐久性的基本方法,然后从机械稳定性、耐油污性以及可修复性等方面对近年来耐久性超疏水表面制备技术取得的新成果进行了概述,并指出加强理论研究以设计出价格低廉、制备方法简单同时具备耐久的微观结构和耐久的低表面能物质的超疏水表面是超疏水表面研究的一个重要的发展方向。     

聚合物基超疏水涂层的制备及应用进展(2)

简要综述了超疏水表面的疏水机制及聚合物基超疏水涂层的基本情况(包括常用材料、制备方法及应用),重点阐述了聚合物基超疏水涂层的制备方法(如模板法、相分离法、刻蚀法和聚合物/无机纳米粒子复合法等)及其在自清洁、油水分离、抗冰冻和抗菌等领域的研究进展和存在的问题。最后对聚合物基超疏水涂层的应用前景进行了展望。     

聚合物基超疏水涂层的制备及应用进展(1)

简要综述了超疏水表面的疏水机制及聚合物基超疏水涂层的基本情况(包括常用材料、制备方法及应用),重点阐述了聚合物基超疏水涂层的制备方法(如模板法、相分离法、刻蚀法和聚合物/无机纳米粒子复合法等)及其在自清洁、油水分离、抗冰冻和抗菌等领域的研究进展和存在的问题。最后对聚合物基超疏水涂层的应用前景进行了展望。     

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。     

超疏水涂层在金属防腐方面的研究进展

超疏水表面由于其在自清洁、耐久性和稳定性等方面的优势而被广泛应用于防污、油水分离和防腐等领域。超疏水表面微纳米结构可以减少液体与金属表面的接触面积,因而提供了优异的耐腐蚀性能。本文介绍了在不同金属基板上制备超疏水涂层,分析其表面的制备和对金属防护方面的应用情况与潜在优势。