超疏水表面润湿性能研究

润湿性能是固体表面的重要特征之一,具有特殊润湿性和可控润湿性材料因其巨大的应用潜力而成为人们关注的热点。介绍超疏水状态下Wenzel和Cassie-Baxter两种接触角模型及其相互关系,讨论了微纳米结构对疏水表面接触角的影响,总结了近年来超疏水表面制备技术的研究进展,并展望了超疏水表面润湿理论研究前景。     

微纳米结构对聚合物超疏水表面润湿性的影响

对聚合物超疏水表面疏水原因的理论分析及其超疏水表面常用的制备方法进行了总结,并从热力学角度评述了关于超疏水状态的两种理论模型:Wenzel模型和Cassie模型,分析了微纳米结构对聚合物超疏水表面表观接触角的影响.     

铝合金基体上超疏水表面的制备

采用简单化学刻蚀的方法制备出多晶铝合金基体上的超疏水表面.刻蚀后的铝合金表面经过氟化处理后具有了超疏水的性质,水滴与表面的接触角达到156°,接触角滞后为5°.通过对表面进行扫描电镜分析可知,超疏水铝合金表面上具有了由长方体状的凸台和凹坑构成的深浅相间的微纳米结构,这些微纳米结构相互连通形成凹凸不平的“迷宫”结构,这种结构经氟化修饰后,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.文中对铝合金基体上的超疏水现象以Cassie 理论进行了分析,结果表明,水与表面形成了非均匀接触,约12%的面积是水滴和基体接触,而有约88%的面积是水滴和空气接触.研究中考查了不同刻蚀时间以及不同刻蚀液浓度对表面疏水效果的影响.最佳制备条件为:盐酸溶液浓度为4.0 molL1,刻蚀时间为12 min.     

超疏水表面:从制备方法到功能应用

回顾了近年来超疏水表面的研究进展,综述了超疏水表面的制备方法,尤其是近两年来较新的制备技术,阐述了粗糙形貌的制备方法及低表面能物质的修饰技术.此外,还介绍了新型功能性超疏水表面的研究应用状况以及超疏水表面的发展方向和应用前景.     

超疏水表面制备的研究进展

近年来,在研究领域接触角大于150°的超疏水表面有着巨大的吸引力.超疏水表面一般通过构造一定表面粗糙度和用低表面自由能物质修饰表明而成.文章简单的介绍了疏水表面的基础理论和最新研究进展.虽然超疏水表面在实际应用中还有一定的限制,但这些困难都将慢慢被克服,最后超疏水表面将应用在各种不同的工业领域.     

静电纺制备超疏水表面纤维膜的研究进展

简介经典的固体表面润湿性理论,阐明了实现超疏水性的两个必要条件：低表面能表面和微一纳米复合结构。综述了当前国内外静电纺丝制备超疏水纤维膜的最新研究进展及其应用前景。     

超疏水表面蒸汽及含不凝气蒸汽滴状冷凝传热实验分析

通过紫铜基表面上制备两种具有微纳米结构的超疏水表面以及相同化学修饰的光滑疏水表面,实验研究了各表面上空气环境下水的润湿特性以及在纯蒸汽、蒸汽-空气混合气体环境下,表面的滴状冷凝传热特性和冷凝液滴的运动和润湿特性。结果表明:纯蒸汽滴状冷凝条件下,超疏水表面的传热性能明显低于光滑疏水表面的传热性能;含低浓度不凝气蒸汽冷凝环境下,超疏水表面传热性能与光滑疏水表面相近;蒸汽冷凝环境中,超疏水表面上液滴的接触角明显低于其在空气条件下接触角,并且接触角滞后增大。分析得到,微纳米结构的存在使冷凝过程液滴的接触角滞后增大,微纳米结构中冷凝液滞留增加的壁面热阻等抑制了滴状冷凝传热性能;并提出了蒸汽及含不凝气蒸汽冷凝环境中液滴在超疏水表面上的润湿模式。     

超疏水表面的研究进展

介绍了固体表面润湿性理论依据的三个发展阶段,举例综述了国内外在制备超疏水表面时常用的材料、粗糙面的制备方法及应用前景.     

超疏水材料表面的制备

文章对仿生超疏水表面结构、超疏水表面材料的制备方法做了详实的综述。分别从植物、动物超疏水组织、仿生超疏水结构制备以及超疏水表面材料的制备的电仿技术、金属纳米结构法、模板法做了一一介绍。     

硅烷偶联剂表面改性二氧化钛粒子超疏水性能研究

针对无机二氧化钛（TiO2）粒子在有机体系中的分散性问题,采用硅烷偶联剂KH-570对无机填料钛白粉（二氧化钛,TiO2）的表面进行有机化改性;并通过红外光谱（FT-IR）、接触角测试、沉降实验、扫描电子显微镜（SEM）等手段表征表面改性TiO2粒子的结构,测试其超疏水性能,分析超疏水表面形成的机理。结果表明,经KH-570表面改性的TiO2粒子的疏水性和分散性得到明显改善,当KH-570质量分数达到15%时,表面改性的TiO2涂层与水的静态接触角达152.5˚,表现出良好的超疏水性能。     

硅烷偶联剂表面改性二氧化钛粒子超疏水性能

针对无机二氧化钛(TiO2)粒子在有机体系中的分散性问题,采用硅烷偶联剂KH-570对无机填料钛白粉(二氧化钛,TiO2)的表面进行有机化改性;并通过红外光谱(FTIR)、接触角测试、沉降实验、扫描电子显微镜(SEM)等手段表征表面改性TiO2粒子的结构,测试其超疏水性能,分析超疏水表面形成的机理。结果表明,经KH-570表面改性的TiO2粒子的疏水性和分散性得到明显改善,当KH-570质量分数达到15%时,表面改性的TiO2涂层与水的静态接触角达152.5°,表现出良好的超疏水性能。     

水性木器漆用乳液的制备

根据多元丙烯酸酯乳液的合成机理，研究了合成工艺、软／硬单体配比，阴／非离子乳化剂配比，乳化剂用量、加料速度与聚合温度对乳液性能的影响，并运用最优配方和最佳工艺条件制造出9801-1乳液，用该乳液生产的水性木器漆性能优良。     

氟化石墨烯的制备与性能研究

氟化石墨烯作为石墨烯的新型衍生物,既保持了石墨烯高强度的性能,又因氟原子的引入带来了表面能降低、疏水性增强及带隙展宽等新颖的界面和物理化学性能,市场前景十分广阔.以石墨烯为原料制备氟化石墨烯,重点研究了双炉动态氟化、关键技术研究、产品表征等,为氟化石墨烯新材料的推广应用提供了技术支撑.     

一种新型Schiff碱化合物的合成与表征

以4-甲基-2-环己基苯酚为主要原料,通过甲酰化反应合成了3-环己基-5-甲基水杨醛;甲酸催化下,该取代水杨醛与苯胺通过Schiff碱缩合合成了3-环己基-5-甲基水杨醛缩苯胺。通过1HNMR,1CNMR等手段表征了该新schiff碱化合物,并研究了工艺条件对合成反应的影响。结果表明:需要及时脱除合成中生成的水分,并调节pH到3.5酸性条件下回流反应才能使所得产物纯度达到98%以上。     

Self-Cleaning Surfaces with Superhydrophobicity of Ag–TiO2 Nanofilms on the Floor Ceramic Tiles

Glass Physics and Chemistry - The goal of this study was the surface modification of industrial floor ceramic tiles by sol-gel dip coating method to improve the antibacterial and hydrophobicity...     

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。     

2,2-二氟-1,3-丙二醇的制备方法及其在药物合成中的应用

本文对2,2-二氟-1,3-丙二醇的制备方法及其在药物合成中的应用进行了较为详细的介绍。     

Superhydrophobicity of a three-tier roughened texture of microscale carbon fabrics decorated with silica spheres and carbon nanotubes

A stable superhydrophobic surface with low contact angle hysteresis using microscale carbon fabrics decorated with submicroscale silica (SiO₂) spheres and carbon nanotubes (CNTs) is created. Without any surface treatment, superhydrophobicity is achieved, and a microsized water drop can be suspended on the three-tier roughened surface, leaving an air film underneath the droplet. A modified Cassie–Baxter model analyzes that the combined effect of SiO₂ spheres and CNTs contributes a high area fraction of a water droplet in contact with air, leading to superhydrophobicity. Such a three-tier surface texture has robust superhydrophobic properties.     

Reversible Photocontrol of Wood-Surface Wettability Between Superhydrophilicity and Superhydrophobicity Based on a TiO2 Film

The reversible photocontrol of wood-surface wettability between superhydrophilicity and superhydrophobicity based on a TiO₂ film modified with octadecyl trichlorosilane (OTS) was achieved via a facile hydrothermal method at low temperature. Under UV illumination, the wood surface became superhydrophilic with a water contact angle (WCA) of approximately 0°. However, when placed in the dark, a superhydrophobic wood surface with a WCA of approximately 152° was achieved. The mechanism of the reversible photocontrol of wood-surface wettability is discussed in this article. This photocontrolled wood surface may have potential for wood self-cleaning or manipulation in response to indoor humidity.