超疏水聚偏氟乙烯材料的制備與優(yōu)化.pdf

1、本文以聚偏氟乙烯(PVDF)為原料，采用三種方法構(gòu)建了具有不同結(jié)構(gòu)的超疏水表面?？疾炝巳芤航M成和工藝條件對(duì)材料表面結(jié)構(gòu)、疏水性能和穩(wěn)定性能的影響，具體內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　通過(guò)旋轉(zhuǎn)流變儀、差示掃描量熱儀(DSC)、X射線衍射儀(XRD)與“試管傾斜法”研究了PVDF溶液的凝膠性能、流變性能及結(jié)晶性能。測(cè)試結(jié)果表明，在以鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)為稀釋劑的體系下，溶液傾向于發(fā)生固-液相分離（結(jié)晶），材料表面容易形成粗糙結(jié)構(gòu);以鄰苯二

2、甲酸二辛脂(DOP)為稀釋劑時(shí)，溶液的固化過(guò)程以液-液相分離為主，表面形成致密皮層，粗糙度較低。
　　在溶劑蒸汽環(huán)境下，采用溫度誘導(dǎo)相分離的方法構(gòu)建了超疏水表面，研究了PVDF濃度、冷卻時(shí)間及稀釋劑組成對(duì)PVDF材料表面形態(tài)和疏水效果的影響。經(jīng)掃描電子顯微鏡(SEM)表征發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PVDF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％，DBP體積比為50％，冷卻時(shí)間為300s時(shí)，PVDF表面形成微米級(jí)球狀結(jié)構(gòu)，球粒表面由納米級(jí)結(jié)構(gòu)覆蓋，形成了微納米雙層次結(jié)構(gòu);經(jīng)

3、過(guò)疏水角與穩(wěn)定性能測(cè)試，此表面與水滴的接觸角可以達(dá)到158°，滾動(dòng)角小于8°，具有良好的自清潔效果與穩(wěn)定性。
　　采用水蒸汽誘導(dǎo)相分離的方法，構(gòu)建了超疏水PVDF材料表面，研究了PVDF濃度、誘導(dǎo)時(shí)間以及稀釋劑組成對(duì)PVDF材料表面形態(tài)和疏水效果的影響。經(jīng)SEM表征發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PVDF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15～20％，DOP體積比為10～20％，誘導(dǎo)時(shí)間大于20min時(shí)，PVDF表面形成了多孔球狀結(jié)構(gòu);經(jīng)過(guò)接觸角與穩(wěn)定性能測(cè)試，此表面與水滴的接

4、觸角可以達(dá)到156°，具有良好的疏水效果與穩(wěn)定性。
　　以包含少量溶劑的稀釋劑為凝固浴，采用浸沒(méi)沉淀相分離方法制備了超疏水PVDF材料表面。研究了PVDF濃度、刮膜厚度以及混合溶劑組成對(duì)PVDF材料表面形態(tài)和疏水效果的影響。經(jīng)SEM表征發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PVDF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8～10％，DOP體積含量為10％，刮膜厚度為50～200μm，凝固浴中DOP體積含量為70％時(shí)，PVDF表面形成仿荷葉表面的微觀結(jié)構(gòu)，表面分布著有一定間距的球狀突起，在突