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。     

金属表面超疏水涂层防覆冰性能的研究进展

金属表面积冰可能会导致户外设施和建筑物发生故障或性能严重退化,造成巨大的经济损失甚至人员伤亡。简要综述了传统的防覆冰技术研究进展,介绍了超疏水表面的机理,对超疏水防覆冰涂层进行分类,阐述不同表面粗糙结构对超疏水防覆冰性能的影响,并对其应用前景进行了展望。     

光热超疏水材料的制备与防、除冰性能研究

户外设备表面结冰给人类生活和生产带来了众多不便,研究具有防结冰性能和除冰性能的新一代防、除冰材料对于户外设备的持久稳定运行具有重要意义。本文利用模板法将三氧化二钛（Ti₂O₃）粉末和聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合制备具有规则阵列结构的光热超疏水材料,并研究其防结冰性能与光热除冰性能。得益于Ti₂O₃优异的光热性能,制备的材料在100 mW/cm²光照条件下的光热温升可达55℃,冻结在表面的液滴可在200 s内融化,具有优异的光热转换与光热除冰性能。而PDMS材料固化后本征疏水,加规则阵列微结构后赋予材料优异的超疏水性能,其接触角高达153°,滚动角小于5°。无光照时的结冰延迟时间长达1300 s,是无光热材料表面结冰延迟时间的3倍。而在光照时由于其优异的光热性能,液滴在长达6 h的结冰测试中尚未结冰,表明材料具有优异的光热防结冰性能。研究结果论证了利用自然界丰富太阳能进行除冰的可能性,为户外设备表面除冰技术提供新的方式。     

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。     

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。     

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。     

超疏水防紫外双功能水性织物涂层的制备及性能研究

利用乳液缩聚法制备芯材为氟硅烷（ FAS13）壁材接枝紫外吸收剂的二氧化硅微胶囊,将其与有机硅树脂乳液共混,涂覆于棉织物表面形成超疏水防紫外织物涂层。通过扫描电镜和透射电镜观察微胶囊的形态和粒径,并对涂层的水接触角和防紫外性能进行了测试,同时测试了涂层的耐老化、耐磨损、耐高温以及耐酸碱性。结果表明：织物涂层中微胶囊最佳含量为 45%（其中内含 6%紫外吸收剂）,由此制备的涂层表面水接触角可达到 150°以上,并且具有较好的耐老化、耐高温、耐酸碱腐蚀、耐磨损等性能;同时该织物涂层具有优异的防紫外性,紫外线防护系数（UPF）可以达到 111.2。     

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...     

超疏水导电聚吡咯材料的研究进展

超疏水固体材料在防腐、防雾、防结冰与自清洁等方面中有着非常重要的应用前景.着重讲述了由表面微观形貌调控或低表面能物质掺杂来制备超疏水导电聚吡咯材料的研究进展和应用现状,概括了现有超疏水导电聚吡咯材料制备和性能方面存在的一些难题.     

面向陶瓷表面自清洁和防覆冰应用的耐候性石墨烯超疏水涂层制备

超疏水涂层应用广泛，尤其在解决陶瓷表面自清洁、防覆冰等方面具有重要的应用价值。本文采用石墨烯与甲基硅树脂为主要原料制备超疏水涂料，结合喷涂和热处理技术在陶瓷基体表面制备了石墨烯超疏水涂层。实验对该涂层的显微结构和基团组成进行测试分析，探究了石墨烯超疏水涂层的自清洁性能和防覆冰功能，并通过长期户外实验，考察涂层的耐候性。结果表明：当甲基硅树脂溶液添加量为150μL、热处理温度为200℃时，制备的石墨烯涂层具备最佳的超疏水性能。采用该超疏水涂层修饰的陶瓷表面，具备优异的自清洁和防覆冰功能，以及长期户外耐候性。     

环氧/聚二甲基硅氧烷/MCM-41超疏水涂层的制备与性能研究

针对常规超疏水涂层制备工艺繁琐等问题，以介孔SiO₂纳米颗粒(MCM-41)为填料和载体，聚二甲基硅氧烷(PDMS)为低表面能改性剂，环氧树脂及其固化剂为成膜物，采用喷涂法制备了超疏水涂层。通过场发射扫描电子显微镜、共聚焦显微镜、接触角测量仪、拉伸试验机对其表面形貌、结构、疏水性及附着力进行表征。重点考察了PDMS改性的MCM-41(MCM-41/PDMS)和树脂基体质量比对涂层性能的影响。结果表明：当MCM-41/PDMS质量分数为55%，可以得到涂层疏水性(接触角150°，滚动角9°)和附着力(7.33 MPa)的最佳匹配，涂层经过胶带剥离300次和磨损150周期后，水接触角仍大于150°。     

吸能超双疏防覆冰涂层对输电线路防覆冰影响研究

为了解决输电线路的覆冰问题,对导线涂覆吸能超双疏防覆冰涂层,研究吸能超双疏防覆冰涂层的接触角、滚动角、覆冰减少率、冰粘结力、低温脱冰性能、表面温升.通过实验研究表明吸能超双疏防覆冰样板具有超疏水超疏油性能,比空白样板覆冰减少55％,水平粘结力比空白样板减少99％,垂直粘结力减少89％.因此,超双疏防覆冰涂层具有超双疏、...     

飞机超疏水表面的防冰性能研究进展

对飞机表面超疏水材料的防冰性能最新研究进展进行了综述。首先对固体表面润湿性、超疏水性及防冰性之间的关系进行了论述,系统介绍了过冷水在超疏水表面的撞击过程。由于超疏水表面的低表面自由能及表面微纳结构,过冷水能够在撞击固体表面凝结成冰前从固体表面脱落,有效延长其结冰时间。还对超疏水表面在防冰应用中存在的问题进行了分析,指出发展具有多功能复合型超疏水表面是以后研究的重点。     

飞机超疏水表面的防冰性能研究进展

对飞机表面超疏水材料的防冰性能最新研究进展进行了综述。首先对固体表面润湿性、超疏水性及防冰性之间的关系进行了论述,系统介绍了过冷水在超疏水表面的撞击过程。由于超疏水表面的低表面自由能及表面微纳结构,过冷水能够在撞击固体表面凝结成冰前从固体表面脱落,有效延长其结冰时间。还对超疏水表面在防冰应用中存在的问题进行了分析,指出发展具有多功能复合型超疏水表面是以后研究的重点。     

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。     

聚四氟乙烯-碳酸钙超疏水复合涂层的制备及其性能

采用三甲基甲氧基硅烷对微纳米级CaCO_3进行表面改性。将改性CaCO_3颗粒与聚四氟乙烯(PTFE)颗粒混炼后喷涂在铝基层板上得到PTFE/CaCO_3超疏水复合涂层。采用原子力显微镜、扫描电子显微镜、同步热分析仪等研究了涂层的表面粗糙度、形貌特征以及热稳定性。结果表明:PTFE/CaCO_3涂层的静态接触角为(156±4)°,滚动角为(1.6±0.5)°;涂层的表面具有类似微纳米双层结构,耐热温度高达520℃;改性CaCO_3颗粒能够有效改善PTEF的疏水性能。     

防冰除霜涂层的阳极氧化法制备及性能研究

输电线路覆冰使得电线出现一系列抖动、闪烁、烧伤现象,严重威胁着电力系统的安全运行,在输电线表面涂覆防冰除霜涂层制备防结冰除霜输电线是一种新的除冰防霜方法。为了探究防冰除霜涂层对输电线防冰除霜效果的影响,本文通过阳极氧化法制备出防冰除霜涂层输电线,并分别对不同材质的铝片进行实验研究。根据人工气候室中的实验结果,分析得出防冰除霜涂层对不同基底的输电线防冰都起到一定程度的作用,其中6061型号铝片延长结冰时间效果最好。     

PTFE-PPS复合超疏水涂层的制备与表征

通过喷涂工艺在铝基片表面制备出聚四氟乙烯(PTFE)-聚苯硫醚(PPS)复合超疏水涂层,该复合涂层具有与荷叶表面类似的二次结构,与水的静态接触角为155o,滚动角为7o. 与纯PTFE超疏水涂层相比,PTFE涂层中引入PPS后,涂层的粘附力从5级提高到1级,铅笔硬度从4B提高到4H,柔韧性从(10±0.1) mm提高到(1±0.1) mm,可以更好地满足工业应用要求.     

超疏水PDA@SiO2-聚酯复合涂层的防冷凝水性能

冷凝水在材料表面的形成对日常生产和生活造成了很大的影响。为缓解或延迟冷凝水的形成,本文通过简易、低成本的喷涂方法制备出了超疏水PDA@SiO₂-聚酯复合涂层,并与亲水/疏水性表面进行对比分析,以研究涂层表面润湿性和不同过冷度对防冷凝性能的影响。研究结果表明,PDA@SiO₂-聚酯复合涂层表面不仅有效延迟了冷凝水的形成,还可以抑制冷凝水滴的长大。此外,通过观察不同润湿性表面冷凝水的动态生长行为发现,超疏水表面上冷凝液滴合并诱导的自发跳跃/滑动行为是抑制冷凝水形成与长大的重要机制。     

超疏水仿生水泥路面防覆冰设计及模型试验

借鉴荷叶表面微构造特征,基于超疏水仿生理念,通过微纳米路表构建与超疏水涂层设计相结合,对传统水泥路面表层进行防覆冰、易除冰复合设计;分析超疏水材料的作用机理以及在路面应用的可行性,制备由主体结构混凝土层和超疏水-防覆冰层组成的路面板结构模型.对比超疏水路面和普通水泥路面表层的水滴接触角大小,分析其路面疏水性能;利用自主设计的“摆锤式附着强度”测试装置以及劈裂实验法测试试件“冰-路”附着强度.结果表明:对比普通水泥路面,超疏水-防覆冰路面表现出优良的超疏水性能,冰与路面的附着力大大降低,试验中残留附着冰的质量以及冰与路面的劈裂强度分别是普通水泥路面的36.80％和27.36％.