SiO2復(fù)合薄膜改性及DDS修飾的搪瓷表面疏水性能研究.pdf

1、二氧化硅涂膜技術(shù)近幾年持續(xù)升溫，實(shí)驗(yàn)對象也遍及無機(jī)和有機(jī)材料的各個(gè)種類。以陶瓷、玻璃、化纖、金屬為載體制備的 SiO2薄膜的研究均有資料報(bào)道，但采用水熱法在搪瓷表面制備 SiO2復(fù)合薄膜的研究相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道卻沒有。
　　本論文中，首先介紹了搪瓷制品的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，然后查閱并分析了現(xiàn)有的疏水相關(guān)理論和研究成果，以及一些制備疏水薄膜的方法，在此基礎(chǔ)上提出了本研究的主要內(nèi)容：利用有機(jī)與無機(jī)復(fù)合技術(shù),通過適當(dāng)?shù)氖侄卧谔麓杀砻鏄?gòu)建微納米多級

2、結(jié)構(gòu)，獲得類似荷葉表面的疏水薄膜。即首先用微納米無機(jī)化合物構(gòu)造出一個(gè)粗糙的表面，然后用低表面能的有機(jī)物進(jìn)行修飾，來制備超疏水搪瓷材料。
　　實(shí)驗(yàn)部分主要采用水熱法，通過反應(yīng)釜中高溫高壓條件在搪瓷表面制備了 SiO2復(fù)合薄膜,再利用二甲基二氯硅烷對其修飾，最終得到疏水搪瓷。系統(tǒng)地研究了水熱反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)溶膠配比、DDS加入量等因素對薄膜疏水性能的影響。使用視頻接觸角測量儀測量搪瓷表面的接觸角，并通過 FE-SEM，F(xiàn)TIR

3、等測試方法對搪瓷表面的形貌與化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，最后對搪瓷表面進(jìn)行光澤度、白度、耐酸度、耐候性等性能測試。研究結(jié)果表明最佳反應(yīng)條件為：水熱反應(yīng)溫度范圍為200-220℃，水熱反應(yīng)時(shí)間為12-14小時(shí)，最佳化學(xué)組成配比為：SiO2酸溶膠與 SiO2堿溶膠配比為4:6，SiO2溶膠與AlCl3溶液配比為7:10, SiO2溶膠與ZnCl2溶液配比為1:1，DDS加入量為1ml（50ml乙醇）。
　　二氧化硅堿溶膠、氯化鋁與氯化鋅溶液的

4、加入可以明顯提高搪瓷表面的疏水性能，原因在于其提高了薄膜表面粗糙度，在搪瓷表面成功地構(gòu)建微納米多級結(jié)構(gòu)，獲得類似荷葉表面的疏水薄膜。DDS在提高疏水性能中起著重要作用，原因是它可以與無機(jī)顆粒交聯(lián)，從而降低薄膜的表面能。通過光澤度和白度測試，SiO2復(fù)合薄膜對搪瓷的光澤度與白度影響很小，不影響搪瓷表面實(shí)際觀感度。耐候性實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明，經(jīng)過表面改性的搪瓷在室內(nèi)環(huán)境下可以長時(shí)間保持良好的疏水效果，在室外環(huán)境下下降比較明顯。
　　本論文研