纳米二氧化钛/氟树脂超疏水涂层的制备及性能

以金红石型纳米TiO2及自制的氟树脂制备了氟碳涂料,采用刷涂法于铁片表面构筑了超疏水涂层。考察了纳米TiO2与氟树脂用量、热处理温度等对涂层疏水性的影响,并分别用扫描电镜(SEM)、接触角测量仪观察和测试了涂层表面的微观结构及疏水性。结果表明,涂层表面的水接触角随着氟树脂用量的增加而增大,随纳米TiO2用量的增加呈先增后减的趋势。涂层的吸水率随着氟树脂用量的增加而减少,随纳米TiO2用量的增加呈先减后增的趋势。随着热处理温度的升高,涂层的水接触角先增后减,吸水率先减后增。最佳工艺条件是TiO2及氟树脂的质量分数分别为12%与40%,热处理温度170℃。此条件下得到的涂层表面具有微/纳二元粗糙结构,对水静态接触角达152°,为超疏水涂层,并具有优异的耐水、耐酸碱、耐洗刷、耐沾污及自清洁性能。     

透明超疏水SiO2/硅酮胶复合涂层的制备及性能

以疏水纳米SiO_2和中性硅酮结构胶为主要原料,采用喷涂法在玻璃表面制备出透明超疏水SiO_2/硅酮胶复合涂层。采用FTIR、SEM、接触角测量仪和紫外-可见分光光度计对复合涂层的分子结构、微观形貌、润湿性和透光率进行表征。讨论了纳米SiO_2的添加量与涂层表面微结构、水接触角、透明性三者的关系,考察了复合涂层的耐水冲击性能和耐水稳定性能。结果表明:SiO_2/硅酮胶复合涂层表面呈连续的多孔网络状,团聚的SiO_2纳米粒子分散在作为骨架的亚微米级硅酮胶周围,构成了微纳米双尺度的复合粗糙结构。当SiO_2质量分数为2.0%时,复合涂层的水接触角达到最大为169.8°±0.7°,在380～760nm可见光范围内的平均透光率为82.9%;当硅酮胶质量分数为4%时,复合涂层分别经5 h水冲击以及10 d水浸泡后,水接触角仍保持在140°以上。     

纳米SiO2复合粒子/有机硅低聚物透明超疏水复合涂层的制备及其性能

本文以Stober法制备的胶体SiO2粒子与粉体SiO2粒子结合的SiO2复合粒子在玻璃基底构建粗糙表面,以三乙氧基甲基硅烷（MTES）与正硅酸乙酯（TEOS）为前聚体制备的酸性有机硅低聚物作为粘接剂,使用偶联剂KH540与氟硅烷PFDT进行改性,通过喷涂法在玻璃基底上制备出SiO2复合粒子/酸性有机硅低聚物复合透明超疏水涂层,然后探究SiO2复合粒子、酸性有机硅低聚物、偶联剂KH540以及氟硅烷PFDT对复合涂层的影响。研究表明：当SiO2复合粒子由粒径为110 nm的胶体SiO2粒子与粒径为50 nm的粉体SiO2粒子两种粒子组成,SiO2复合粒子溶液与酸性有机硅稀释液的混合质量比为4:1,添加偶联剂KH540与氟硅烷PFDT的质量比为混合液的1%时,复合涂层在可见光波长范围内透光率可达88%,静态接触角能达155°,在800目砂纸上磨损60 cm后仍能保持超疏水性能,具有良好的自清洁性,为透明超疏水涂层的制备提供一种简便、低成本方案。     

超疏水光催化聚二甲基硅氧烷/纳米TiO2自清洁涂层的制备和性能

将光催化活性与超疏水性相结合,一方面通过超疏水作用将污染物通过水珠滚动带走,另一方面通过光催化作用将有机污染物去除,有望具有更好的自清洁效果.通过溶液浸涂法在多孔铝表面涂覆三烷氧基端聚二甲基硅氧烷/二氧化钛(PDMS/TiO2)涂层(APT).红外光谱和X射线光电子能谱表明TiO2和PDMS之间形成新的键(Ti—O—S...     

纳米二氧化钛/氧化锌超疏水涂层的制备及其性能

将纳米TiO2和微米ZnO机械搅拌,制备了纳米TiO2/ZnO复合粒子。通过硬脂酸对其改性,于200°C下烘烤15min,在钢试片上得到纳米TiO2/ZnO复合超疏水涂层。采用扫描电镜、红外光谱和接触角分析仪对涂层表面的形貌和疏水性进行了表征。结果表明,复合粒子经硬脂酸表面改性后引入了疏水性的甲基,形成微/纳米双重粗糙结构。当硬脂酸含量为9%时,所得涂层表面与水的静态接触角为165.3°,滚动角4°。该涂层具有优异的耐溶解性、耐温性及自清洁性。     

超疏水SiO2@OTES自清洁涂层的制备及性能

以纳米二氧化硅颗粒、正辛基三乙氧基硅烷(OTES)和硅烷偶联剂KH560为前驱体,采用溶胶凝胶法制备了超疏水SiO₂@OTES自清洁涂层。在酸性催化剂及有机溶剂中,OTES、KH560将纳米颗粒表面由亲水改性为疏水。探究了纳米SiO₂、OTES、KH560三种原材料含量对超疏水涂层润湿性能的影响。结果表明,当掺杂3.5 g纳米SiO₂,8%的OTES与2%的KH560时,涂层达到最佳疏水效果,其接触角为(154±1)°,滚动角为(3.3±0.5)°。采用SEM、FTIR红外光谱仪、X射线光电子能谱(XPS)对超疏水SiO₂@OTES材料的表面形貌与化学成分进行了表征。实验表明制备出的超疏水SiO₂@OTES自清洁涂层具有良好的自清洁防污、耐低温与耐磨性能,且将涂层回收重新制得的表面仍具有超疏水性。     

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.     

SiO_2/环氧树脂纳米超疏水材料的制备及其性能研究

利用十六烷基三甲氧基硅烷为改性剂直接对SiO_2进行改性,使硅烷中的甲氧基和带亲水性羟基的SiO_2反应,破坏纳米SiO_2中的羟基,改变其亲水性,使其同时具备亲油性和疏水性,同时以环氧树脂作为复合材料的骨架,使其成为可以有固定形状且具有涂抹性和吸附性的超疏水材料。     

低表面能环氧树脂超疏水涂层的制备与研究

制备工艺复杂、表面粗糙结构耐久性差等因素制约了超疏水涂层在现实中的大规模应用。本研究采用十八烷酸对环己二胺四官能团环氧树脂(AG602)接枝改性制备了低表面能环氧树脂SAEP,并将SAEP与疏水纳米二氧化硅粒子共混后涂膜,对其热固化后涂层的性能进行研究。结果表明：当nmSiO₂质量分数为30%时,涂层表面具备超疏水性,水接触角为156.5°,滚动角为5.1°。涂层在承受砂纸45次循环打磨后仍能保持超疏水性。此外,涂层还具备优良的自清洁能力与耐酸碱腐蚀能力。     

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。     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯(PA) 复合乳液的制备

通过原位聚合制备了纳米SiO2／聚丙烯酸酯复合乳液,SiO2在乳液中的粒径分布在100nm以内,并对添加了SiO2的聚丙烯酸酯胶膜进行了红外表征。结果发现添加纳米SiO2后,可以显著改善聚丙烯酸酯胶膜的耐热分解性能和抗短波紫外性能。     

硅溶胶–有机硅改性聚酯复合涂料的合成及应用

以碱性硅溶胶和有机硅单体合成了硅树脂,然后用其改性聚酯,得到硅溶胶–有机硅改性聚酯复合树脂。以此复合树脂配制成涂料,喷涂在铝合金底材上,并与纯聚酯所制涂膜进行比较。考察了反应温度对硅树脂稳定性的影响,得到最佳反应温度为35~40°C。通过热重分析和测试涂膜机械性能,探讨了硅树脂含量对复合树脂的热稳定性以及涂膜光泽、铅笔硬度、附着力和柔韧性的影响。结果表明,硅树脂的加入使聚酯的热稳定性显著提高,并且硅树脂含量越高,热稳定性越好。然而,加入硅树脂虽然显著提高了涂膜铅笔硬度,且在高温下也能保持较高硬度,但其用量并不是越多越好,因为它会造成涂膜的光泽度和附着力下降。综合考虑,选择硅树脂含量为30%,此时所得涂膜表现出良好的附着力、耐高温性、耐盐水性和耐酸碱性,满足QB/T 2421–1998《铝及铝合金不粘锅》标准的要求。     

热喷涂LDPE/n-SiO2复合涂层非等温结晶动力学

采用火焰喷涂法制备了低密度聚乙烯（LDPE）涂层和LDPE/纳米二氧化硅（n-SiO₂）复合涂层。利用差示扫描量热法（DSC）对涂层的非等温结晶行为进行研究,并用Jeziorny法和Mo法进行处理。结果表明,Jeziorny法和Mo法处理涂层的非等温结晶过程比较合理;Jeziorny法得到的结晶速率常数和Avrami指数均随冷却速率的增加而增加,且n-SiO₂的加入使复合涂层的结晶速率常数和Avrami指数略有升高、半结晶时间降低,结晶速率增大,表明n-SiO₂相似文献   

Preparation and characterization of superhydrophobic conductive fluorinated carbon blacks

Superhydrophobic conductive carbon blacks were prepared by covalent bonding of perfluorocarbon and perfluoropolyether chains on the conductive carbon black surface. Perfluorodiacyl and perfluoropolyether peroxides were used as reagents for the chemical treatment. Their thermal decomposition produced respectively, perfluoroalkyl and perfluoropolyether radicals that directly bonded the polycyclic aromatic structure of carbon black surface. Measurements of contact angles with water on molded pellets made with carbon black powder demonstrated that water droplets were enduringly stable on the treated carbon blacks. Contact angle values were significantly high, exceeding the superhydrophobicity threshold. On the contrary, the droplets were adsorbed in few seconds by the native carbon black. Conductivity measurements showed that the covalent linkage of fluorinated chains weakly modified the electrical properties of the conductive carbon black, even if the surface properties changed so deeply. The relationship between the linkage of fluorinated chains and the variations of physical–chemical properties were studied combining electron spectroscopy, resistivity measurements, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, surface area analysis and thermal gravimetric analysis. The superhydrophobic conductive carbon blacks were compared with a superhydrophobic carbon black obtained by direct fluorination of conductive carbon black with elemental fluorine, F₂.     

PMMA-b-PHEMA/纳米SiO2复合材料的制备与性能

采用分步法合成了聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚甲基丙烯酸羟乙酯(PMMA-b-PHEMA)嵌段共聚物。采用硅烷偶联剂KH-570对纳米二氧化硅进行表面改性,然后在四氢呋喃(THF)中制备出(PMMA-b-PHEMA)/纳米SiO2复合材料。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、扫描电镜(SEM)分析了复合材料的组成与结构,通过热重分析(TGA)、差热分析法(DTA)研究了SiO2质量分数对复合材料热性能的影响。结果表明,所制备的(PMMA-b-PHEMA)/纳米SiO2复合材料中嵌段共聚物与无机纳米SiO2相容性良好,复合材料的热稳定性优于嵌段共聚物PMMA-b-PHEMA。     

聚丙烯酸酯/纳米二氧化硅Pickering复合乳液的制备及性能

以改性纳米SiO_2粉体作为稳定剂稳定丙烯酸酯类单体,采用Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米SiO_2复合乳液。以单体转化率和乳液凝胶率为指标,对乳液聚合条件进行了优化,通过光学显微镜观察了乳状液的形貌,用动态激光散射(DLS)和透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)对乳液及其成膜进行了表征。结果表明,SiO_2与乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)的质量比为5∶1、甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的质量比为1∶4时,乳液性能最优。DLS和TEM结果表明,复合乳液的粒径在790 nm左右;FTIR结果表明,复合乳液中有纳米SiO_2的存在;SEM结果表明,纳米SiO_2分散在复合乳液成膜中。将复合乳液应用于皮革涂饰中,应用结果表明,与聚丙烯酸酯乳液涂饰革样相比,Pickering乳液聚合法制备的复合乳液涂饰后革样的透气性、透水气性及耐干湿擦性能都有所提升。     

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。     

PET/纳米SiO2复合材料的制备(Ⅱ):纳米SiO2在PET中的分散性研究

研究了分散方法、纳米材料的加入体系、分散时间、分散剂的种类及SiO2 的加入量对纳米SiO2 在PET/纳米SiO2 中分散性的影响 ,用TEM对其分散情况进行表征 ,并对其分散机理进行探讨与研究。其结果表明 :采用球磨分散法并以氨基硅烷A1 1 2 0分散剂时分散效果最佳 ;当分散时间达 7 5h时 ,分散液中SiO2 基本以纳米尺寸存在 ;将分散液加入对苯二甲酸二甲酯熔体中并在球磨状态下进行酯交换SiO2 的分散效果最好 ,1 0 0nm以下的SiO2 达 95 0 7% ;体系中随SiO2 量的增加 ,其分散性变差 ,当纳米SiO2 的加入量为 1 %～ 4 %时 ,粒径在 1 0 0nm以下的SiO2 由 88%下降到 61 %。     

喷涂法制备硅藻土/Al2O3超疏水涂层

以十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMOS)的水解液对微米硅藻土和纳米Al2O3进行改性;然后,以环氧树脂E51(E51)为粘接剂制得了悬浮液;最后,采用喷涂法将上述悬浮液喷涂于基底表面,经加热固化后制得硅藻土/Al2O3基复合超疏水涂层.通过单因素实验筛选出最佳制备工艺〔V(HDTMOS):V(乙醇)=0.04:1;m(硅...