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九龍城區(qū)用模板法制備具有自愈性能的聚二甲基硅氧烷超疏水涂層

作者:創(chuàng)始人 日期:2024-06-13 人氣:12923

用模板法制備具有自愈性能的聚二甲基硅氧烷超疏水涂層

阻礙超疏水涂層適用性的主要因素是其制備方法復(fù)雜、成本高、機(jī)械穩(wěn)定性差。為了解決這些問題,我們將氯化鈉顆粒模板與火焰處理技術(shù)相結(jié)合,制備了具有良好機(jī)械穩(wěn)定性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂層。由于該涂層表面的微/納米結(jié)構(gòu)的大水接觸角為163°,水滑動角小于2°,因此該涂層表現(xiàn)出良好的超疏水性。通過膠帶剝離和砂紙研磨試驗(yàn),證明其具有良好的力學(xué)穩(wěn)定性。我們還觀察到,損壞的PDMS涂層由于聚合物的部分分解而恢復(fù)了其超疏水性。結(jié)果表明,采用低成本、簡單的方法可以制備高質(zhì)量的PDMS超疏水涂層,在抗

提高超疏水性涂層的耐磨性主要有三種策略:使用自愈合材料,添加補(bǔ)充化合物,以及構(gòu)建分層的微/納米結(jié)構(gòu)表面。該自修復(fù)材料可以通過重建微/納米級結(jié)構(gòu)表面或快速補(bǔ)充涂層表面的低表面能成分來恢復(fù)受損涂層的超疏水能力。維修過程的質(zhì)量可能取決于具體的條件。此外,由于有限的修復(fù)效率和性能,需要進(jìn)一步探索和改進(jìn)自愈材料的制備。然而,引入輔助試劑和構(gòu)建分層的微/納米結(jié)構(gòu)表面可以更有效。

超疏水PDMS涂層的制備工藝

輔助試劑一般為硅烷偶聯(lián)劑或樹脂粘合劑,可以鞏固納米顆粒的結(jié)構(gòu),改善襯底與超疏水材料之間的粘附性,提高涂層的抗刮性。在襯底上獲得的粗糙和高強(qiáng)度的微/納米級分層結(jié)構(gòu)有效地保護(hù)了疏水納米顆粒免受外部磨損。然而,在復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備中存在著技術(shù)瓶頸。此外,在這些合成過程中,底物經(jīng)常會被損壞。聚二甲基硅氧烷(PDMS)具有優(yōu)異的可加工性、熱性能和力學(xué)性能以及低表面能。超疏水性只能通過在表面制備一個粗糙的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。一般來說,模板方法可以在PDMS表面復(fù)制模板的微/納米結(jié)構(gòu)。模板法作為一種微量加工技術(shù),由于可以很容易地復(fù)制模板的形狀和結(jié)構(gòu),因此在近十年中得到了很好的發(fā)展。利用天然模板制備了具有微/納米結(jié)構(gòu)的超疏水表面。然而,值得注意的是,天然模板具有模板大小的限制性,不能進(jìn)行大規(guī)模的制備。因此,開發(fā)一種簡單有效的模板方法具有重要意義

我們的研究重點(diǎn)是一種低成本、簡單的方法,以氯化鈉顆粒為模板和火焰處理,制備具有微/納米分層結(jié)構(gòu)的PDMS超疏水涂層。該涂層不僅具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性和自愈合性,而且具有較高的自潔性能和防結(jié)冰性能。該方法簡單、環(huán)保,具有較好的適用性。


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