納米顆粒修飾的靜電紡SiO2纖維膜的柔韌性和自清潔性能研究.pdf

1、潤濕性是固體表面的一個重要性質(zhì)，自然界中存在的一些自清潔現(xiàn)象引發(fā)了人們對于具有潤濕性能材料的關(guān)注和研究。潤濕性常用液體在固體表面的接觸角來表征，通常把與水的接觸角大于150°的固體表面，稱為超疏水表面，而對于與水和油的接觸角都大于150°的表面相應(yīng)地稱之為超雙疏表面。而具有自清潔性能的材料在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，例如能源、軍事、醫(yī)療、服裝、通信、建筑、汽車和航運等行業(yè)。一般制備自清潔表面的方法可歸為兩類：一類是在低表面勢能材料上構(gòu)筑

2、粗糙表面；另一類是用低表面勢能材料去修飾粗糙表面。
　　 本論文受荷葉效應(yīng)啟示，通過靜電紡絲和溶膠凝膠技術(shù)，混紡加入有二氧化硅納米顆粒的聚乙烯醇和正硅酸乙酯溶膠混合溶液得到PVA/SiO2雜化纖維，再通過高溫煅燒和氟硅烷(FAS)的表面修飾得到一種具有高柔韌性能和荷葉仿生結(jié)構(gòu)且不可潤濕表面的二氧化硅纖維膜。由于在靜電紡絲和煅燒過程中所發(fā)生的快速相分離作用，由此制備的二氧化硅纖維膜表面展現(xiàn)出眾多構(gòu)筑有納米突起的荷葉仿生表面結(jié)構(gòu)。其

3、中加入到混紡溶液中二氧化硅納米顆粒的含量被證明是影響纖維表面形貌和潤濕性的關(guān)鍵因素。而含有38.8wt％二氧化硅納米顆粒的經(jīng)過氟硅烷修飾的纖維膜能得到最高的與水的接觸角為155°、與油的接觸角為143°、與橙汁的接觸角為142°、與牛奶的接觸角為137°和最低的滾動角。此外，經(jīng)氟硅烷修飾后的二氧化硅纖維膜經(jīng)彎曲后沒有出現(xiàn)任何微細(xì)裂紋，并且該膜的柔韌性通過KES-FB2S表征后發(fā)現(xiàn)其彎曲剛度較小，展現(xiàn)出優(yōu)良的柔韌性。我們認(rèn)為這類新型無機(jī)纖