自修復超疏水表面的構筑及性能研究.pdf

1、超疏水表面具有優(yōu)異的自清潔性、防污性、防結冰、抗腐蝕等性能而引起了人們的關注。但是，目前限制超疏水表面實際應用的一個最關鍵因素是涂層的耐用性不佳。賦予表面超疏水性能的自修復性是解決涂層牢度的一種有效途徑。本課題基于制備超疏水表面的兩個基本條件進行設計，分別通過低表面能物質的遷移以及微納粗糙結構的重現(xiàn)實現(xiàn)表面超疏水性能的自修復。
　　(1)利用十八胺(ODA)的微觀結構組裝作用構筑微納粗糙結構，采用溶液浸漬法，將聚二甲基硅氧烷(PD

2、MS)和ODA的共混液一步涂覆到聚對苯二甲酸乙二酯(PET)纖維表面，實現(xiàn)超疏水PET織物的制備。采用場發(fā)射掃描電鏡對織物表面形貌進行觀察；采用氧等離子體刻蝕技術破壞涂層低表面能性質，用水滴接觸角測量儀檢測超疏水性能的自修復性和穩(wěn)定性。研究表明，制備的涂層表面的超疏水性具有優(yōu)異的耐酸堿、耐水洗以及耐摩擦穩(wěn)定性。同時，經(jīng)氧等離子體刻蝕使得表面失去超疏水性后，通過室溫放置或加熱等條件即可使涂層通過內部PDMS/ODA分子鏈段的遷移恢復到原始

3、的超疏水狀態(tài)。
　　(2)采用硬模板法制備中空介孔SiO2納米顆粒(HMSNs)，以聚苯乙烯(PS)為模板，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為致孔劑，正硅酸乙酯為硅源，水解縮合后得到PS/SiO2核殼顆粒，再經(jīng)煅燒去除PS及CTAB后獲得HMSNs。將十二烷基三甲氧基硅烷負載于顆粒內部，與PDMS先后連續(xù)噴涂于玻璃基材表面，實現(xiàn)超疏水表面的構筑。涂層耐磨性研究表明，在連續(xù)摩擦的過程中，涂層表面的HMSNs會暴露空腔結構而形成新的粗