自修復(fù)超疏水表面的構(gòu)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(jié)冰、抗腐蝕等性能而引起了人們的關(guān)注。但是，目前限制超疏水表面實際應(yīng)用的一個最關(guān)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(fù)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(jìn)行設(shè)計，分別通過低表面能物質(zhì)的遷移以及微納粗糙結(jié)構(gòu)的重現(xiàn)實現(xiàn)表面超疏水性能的自修復(fù)。
　　(1)利用十八胺(ODA)的微觀結(jié)構(gòu)組裝作用構(gòu)筑微納粗糙結(jié)構(gòu)，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(jìn)行觀察；采用氧等離子體刻蝕技術(shù)破壞涂層低表面能性質(zhì)，用水滴接觸角測量儀檢測超疏水性能的自修復(fù)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(nèi)部PDMS/ODA分子鏈段的遷移恢復(fù)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(fù)載于顆粒內(nèi)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(gòu)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(jié)構(gòu)而形成新的粗