彈性SiO2-聚合物超疏水材料的制備及耐久性能研究.pdf

1、超疏水材料在防腐蝕、防霧、減阻、收集水、自清潔、防結冰、油水分離等方面有重要的應用潛能，但超疏水材料表面脆弱的微結構在簡單的機械磨損下極易遭到破壞，從而導致超疏水性的喪失，這極大限制了超疏水材料在實際中的應用。本文利用彈性聚合物與疏水無機顆粒復合，制備了三種彈性超疏水材料，并研究了其在腐蝕性液體、機械磨損、室外環(huán)境等條件下的耐久性。
　　本研究主要內容包括：⑴利用噴涂法，制備了二氧化硅/聚氨酯復合超疏水薄膜，接觸角在156°左右。

2、對酸堿表現(xiàn)出良好的耐久性，在室外低濕度環(huán)境下也表現(xiàn)出良好的耐久性。并且超疏水聚氨酯薄膜可利用噴涂在紙張、金屬、玻璃器皿等表面獲得，且易于大規(guī)模制備，在生物合成、微流體運輸?shù)确矫婢哂袧撛诘闹匾獞脙r值。⑵通過簡單浸漬法，在聚氨酯泡沫表面修飾疏水二氧化硅，制備了彈性超疏水聚氨酯泡沫，接觸角在153°左右，即使表面層破壞后，暴露出的新層仍表現(xiàn)出良好的疏水性。考察了超疏水聚氨酯泡沫對酸堿腐蝕性液體和機械磨損的耐久性，發(fā)現(xiàn)其在酸堿腐蝕及100次磨

3、損試驗后，仍有良好的疏水性。制備的超疏水聚氨酯泡沫在外接真空設備后，可以對油水混合物進行連續(xù)油水分離，有望應用于水面上大面積油污的分離。⑶將聚二甲基硅氧烷與微米、納米尺寸疏水二氧化硅復合，制備了彈性超疏水硅橡膠體相材料，接觸角在153°左右，進一步用酒精燈高溫處理后，硅橡膠表面接觸角升至158°，滾動角在1°左右。制備的超疏水硅橡膠表面對于強酸堿腐蝕性液體表現(xiàn)出良好的耐久性，在空氣、油中均表現(xiàn)出自清潔功能。我們利用微摩擦磨損儀、掃描電鏡