PVDF/FEP/ZnO复合涂层的制备及防垢性能研究

为了解决金属表面的结垢问题,以聚偏氟乙烯（PVDF）和聚全氟乙丙烯（FEP）为原料,通过添加不同含量的纳米ZnO制备了PVDF/FEP/ZnO复合涂层,研究了纳米ZnO添加量对复合涂层疏水性能和防垢性能的影响。通过接触角测量仪、扫描电子显微镜（SEM）和X射线粉末衍射仪（XRD）对涂层进行了表征。结果表明：纳米ZnO的添加量为5.0%（质量分数）时,PVDF/FEP/ZnO复合涂层的表面自由能为8.6 mJ/m²,水接触角为114.8°;PVDF/FEP/ZnO复合涂层在过饱和碳酸钙溶液中结垢336 h后,其表面的碳酸钙结垢量仅为环氧涂层的72%,且文石和球霰石的摩尔分数之和达到了91.4%,表明复合涂层具有优良的防垢性能,在防垢领域具有较好的应用前景。     

超疏水表面防结冰结霜性能的研究进展

利用超疏水表面可以防止或减少金属表面结冰结霜,在制备防结冰结霜表面中得到了广泛深入地研究。超疏水表面一般是利用其自身表面的粗糙结构和低表面能来使得液滴无法在其表面长时间停留而获得超疏水性能,但是液滴在低温和大湿度以及液滴在高高度撞击超疏水表面条件下会使超疏水表面的抗结冰结霜性能明显降低。针对这种情况,综述了超疏水表面在这方面的进展来探讨提高其抗结冰结霜性能的可能途径和方法。     

聚偏氟乙烯超疏水纳米纤维膜的制备及性能研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)粉末为原料,将N,N-二甲基甲酰胺与丙酮按体积比8∶2配制成含量和黏度可控的纺丝液,用静电纺丝法制备了PVDF超疏水纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜和图像分析软件对所制纳米纤维膜的形貌、孔径分布及孔隙率、表面接触角、纯水通量等进行分析,考察了纺丝液含量、施加电压、接收距离、纺丝速度对超疏水纳米纤维膜的影响。结果表明,在纺丝液含量为10%(质量分数)、施加电压为18kV、接收距离为15cm、纺丝速度为1.0mL/h条件下,通过连续静电纺丝制备的超疏水纳米纤维膜具备最优的防水效果。     

铝合金基体超疏水表面的制备及防冰霜性能研究

用化学刻蚀法构建铝合金基体二元三维微纳米表面结构,再经棕榈酸修饰,制备了仿生超疏水表面。水滴与表面接触角达157°,滚动角3°。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征其形貌和表面元素;并测试其防粘附性能,防结冰和结霜性能。结果表明,其疏水机理与Cassie模型相符,超疏水性能和防粘附性能良好,且结冰时间长,结霜量少。     

超疏水涂层除冰/防冰性能研究进展

超疏水表面具有自清洁、非润湿等特性,可潜在的用作防冰/除冰材料。从超疏水涂层的制备方法和有关除冰/防冰方面研究的角度综述了超疏水涂层在除冰/防冰方面的研究新进展,并对超疏水涂层防冰/防冰未来的研究发展进行展望。     

防覆冰涂层设计制备及性能研究

介绍了固体表面覆冰及防覆冰机理、防覆冰涂层的制备与表征、防覆冰表面制备的技术难点,并展望了超疏水防覆冰涂层和复合涂层防覆冰在涂料等行业中的应用。     

环境相对湿度对高疏水性PVDF膜结构与性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)/辛醇/水为制膜体系,采用粗糙基底辅助相转化法制备PVDF多孔膜。考察了环境相对湿度对膜结构、透过性能和表面浸润性的影响。结果表明,环境相对湿度增大,膜表面孔数量增多,膜底面聚合物球晶生长更为充分,表面侧致密皮层减薄,在高湿度环境下,成为几乎对称的海绵状断面结构;当环境相对湿度低于50%时,膜的气通量几乎为0,相对湿度高于50%条件下,膜的气通量随相对湿度增大而增大;膜底面的疏水性随相对湿度的增大变化不甚明显,水接触角均在130°以上。     

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.     

氟树脂对聚偏氟乙烯膜疏水性的影响

采用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,以氟树脂为疏水助剂,制备聚偏氟乙烯(PVDF)膜.采用不同偶联剂对疏水助剂氟树脂进行改性,研究了改性氟树脂对PVDF膜疏水性的影响.研究结果表明:添加疏水助剂氟树脂可改善PVDF膜的疏水性.当经偶联刺G502改性的氟树脂添加量为10%时,PVDF膜与水的静态接触角达到120°.通过集灰实验表明添加改性氟树脂的PVDF膜具有较好的疏水性.     

基于PVDF的高粘附力超疏水表面的制备和性能

使用金相砂纸打磨的方法在聚偏氟乙烯(PVDF)基片上构建了粗糙结构,然后使用氟化试剂全氟辛基二甲基氯硅烷(PFODMCS)对粗糙的PVDF基片进行化学修饰即得到高粘附力的PVDF超疏水表面。该表面对水滴接触角为153.2°,将表面倾斜90°或180°倒置后水滴仍不能滚动的,显示出表面与水滴之间具有强的粘附性。分别使用X-射线光电子能谱仪(XPS)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对PVDF超疏水表面的化学成分和微观形貌进行了表征。使用高敏感电子天平测试了超疏水表面与水滴之间的粘附力,其最大粘附力高达87μN。     

PTFE复合涂层的摩擦学性能及疏水性能研究现状

聚四氟乙烯(PTFE)具有优良的自润滑性能、耐化学腐蚀性能和介电性能,以及优异的高低温稳定性和化学稳定性。此外,PTFE还具有优异的超疏水性能,人工制备的超疏水表面在诸多领域有着广阔的应用前景,但单一的PTFE硬度较低、耐磨性差。本文综述了国内外近些年使用碳材料或聚合物对PTFE进行填充改性,并利用表面工程技术制备复合涂层以改善摩擦学性能及疏水性能方面的研究进展,并对未来PTFE复合涂层的研究方向进行了展望。     

燃烧合成疏水BN粉体和超疏水涂层的制备及其性能表征

具有分级结构的BN纳米薄膜展现出优异的超疏水性, 但由于该薄膜的制备过程复杂、成本昂贵, 不适宜大规模的生产和应用。与之相比, 基于疏水BN粉体的超疏水涂层的应用会更为便捷。本研究采用镁热还原氮化燃烧合成法结合酸洗工艺制备了疏水的单相BN粉体, 水接触角为(144.6±2.4)°, 疏水性可以归因于BN粉体颗粒具有的微纳分级结构。在此基础上, 以这种燃烧合成的疏水BN粉体为填料制备的BN/氟硅树脂复合涂层进一步表现出超疏水性, 其中质量分数30% BN/FSi树脂涂层的水接触角为(151.2±0.7)°, 滚动角约为8°。该涂层与文献报道的通过CVD方法制备的BN纳米薄膜的性能相当, 但工艺更加简单。这是一种利用陶瓷粉体的疏水性来制备超疏水有机无机复合涂层的简便易行的新方法, 有望获得广泛的工程应用。     

Preparation and characteristics of water-free coating particles of PMMA/modified nano-CaC03 in supercritical carbon dioxide

以超临界流体法制备聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）-CaCO3粉末涂料,应用于纸张表面干法处理技术。为了解决无机颜料与有机胶黏剂界面结合、均匀分散等问题,探究了用硅烷偶联剂KH-570对纳米碳酸钙进行改性。实验考察了反应温度和改性CaCO3用量对制备的无水相涂料性能的影响,通过FT-IR、TG等对改性后CaCO3进行表征,利用GPC-十八角度激光光散射联用技术、TG、SEM等对制备的粉末涂料进行表征。实验表明,与未改性的纳米Ca-CO3相比,改性CaCO3与PMMA粉末涂料颗粒分布均匀,界面结合和分散状况基本能满足纸张表面干法处理的要求。     

用于纸张表面干法处理粉末涂料的制备与表征

以超临界流体法制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-CaCO3粉末涂料,应用于纸张表面干法处理技术。为了解决无机颜料与有机胶黏剂界面结合、均匀分散等问题,探究了用硅烷偶联剂KH-570对纳米碳酸钙进行改性。实验考察了反应温度和改性CaCO3用量对制备的无水相涂料性能的影响,通过FT-IR、TG等对改性后CaCO3进行表征,利用GPC-十八角度激光光散射联用技术、TG、SEM等对制备的粉末涂料进行表征。实验表明,与未改性的纳米Ca-CO3相比,改性CaCO3与PMMA粉末涂料颗粒分布均匀,界面结合和分散状况基本能满足纸张表面干法处理的要求。     

隔热疏水功能涂料研究进展

目的 归纳隔热疏水涂料的功能实现方法,分析疏水隔热功能涂料在包装中的潜在的应用价值,为新型多功能涂料的制备及其在纸包装领域的应用提供参考和借鉴。方法 梳理并归纳阻隔型、反射型、辐射型等3种类型隔热涂料的工作原理及实现方式,系统介绍几种常见的疏水表面形成机理模型以及制备方法,综述疏水隔热功能涂料的应用研究进展。结果 涂料的制备以及涂布技术已经成熟,疏水隔热功能涂料可涂布于瓦楞纸箱、白卡纸等表面用于食品保温包装。结论 将隔热疏水功能涂料用于纸包装箱,用来保护温敏食品品质和节约冷链运输成本,具有巨大的潜力和广阔的发展前景。     

新型复合双层光学增透膜的制备与性能

采用液面下降法在载玻片上制备了T iO2-S iO2/S t-MM A共聚物复合双层光学增透膜。考察了成膜材料组成对内外膜层折射率的影响规律,研究了紫外光辐照处理对内层无机膜厚度和折射率的影响,用紫外-可见分光光度计测试了增透膜的透过率。实验结果表明各膜层折射率随其组成比的变化而线性变化,内层膜和外层膜的折射率可分别在1.45~2.0和1.49~1.60之间连续可调。制备的双层光学增透膜在420 nm~600 nm光谱范围的透过率有很大提高,最高透过率达到99.5%,最高透过波长的位置可通过膜层厚度调整。     

憎水剂对钢铁表面不同涂层破损处的修复行为研究

飞机部件在组装、运输等过程中易造成表面涂层的破损划伤,一些零部件的连接形成的缝隙等都是环境介质侵蚀的通道和发生腐蚀的敏感区域。为此以环氧有机硅涂层、聚氨酯涂层、AV15涂层(国外产品)为基础,用航空零件用憎水剂(BH-102)对涂层破损划伤处进行修复,考察了修复后的涂层在中性盐雾、湿热环境中的腐蚀特性。结果表明:憎水剂在这三种涂层的破损划伤处修复都能得到具有明显憎水效果的表面膜层,可以有效抑制破损划伤处的腐蚀过程;相比憎水剂对环氧有机硅涂层、聚氨酯涂层破损处的修复来说,憎水剂对AV15涂层的修复效果(防腐蚀性能)优异是因为憎水剂与这种涂层中的成膜物和阻蚀成分产生协同作用的缘故。     

疏水二氧化硅/聚苯乙烯超疏水复合涂层的简易制备及其防沾污性研究

采用喷枪及家用简易喷雾器在含有聚乙烯(PE)膜的纸张表面制备了含疏水二氧化硅纳米颗粒和聚苯乙烯的超疏水复合涂层。随着疏水二氧化硅纳米颗粒含量的增加,表面逐渐被二氧化硅颗粒覆盖,并且形成微纳米孔洞结构,达到超疏水性,并具有良好的耐粘附稳定性,水、牛奶和橙汁等液滴可从这些超疏水表面滚落而不残留,具有良好的防沾污能力。     

疏水性光催化剂的制备及其催化动力学

采用十二烷基硫酸钠(SDS)为改性剂对TiO₂进行了疏水改性, FTIR表征表明催化剂表面具有CC和CH烷基疏水基团. 同时采用CuO对催化剂进行了可见光响应改性, UV-Vis表征表明催化剂具有良好的可见光响应性能, 吸收边红移至830nm以上. 三维荧光扫描发现随着CuO和SDS的加入,催化剂的空穴电子分离效果迅速提高. 以硝基苯为处理对象, 考察了体系pH值、污染物初始浓度、催化剂用量和光照强度对光催化反应过程的影响, 建立了动力学模型. 低浓度条件下, 通过模型计算的动力学常数相对误差范围为-16.5％～-4.5％; 高浓度条件下为-11.3％～4.6％.     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜

对聚偏氟乙烯(PVDF)/碳酸二苯酯(DPC)体系,采用热致相分离(TIPS)法制备了PVDF微孔膜.通过稀释剂的溶度参数对体系的相容性进行分析,热力学相图和不同PVDF质量浓度下制备的微孔膜断面照片均证明该体系具有较宽的液-液相分离区.PVDF/DPC体系偏晶点对应的PVDF浓度约为质量分数56%,低于此浓度体系降温后先发生液-液相分离,随着PVDF浓度的增大,微孔膜断面结构由双连续结构转变为蜂窝状结构,且膜孔孔径减小,高于此浓度体系降温后只发生固-液相分离,微孔膜断面呈块状紧密堆积结构.较快的冷却速率有利于低PVDF浓度时较小孔径膜和高PVDF浓度时较小球粒尺寸膜的生成.