超疏水涂层材料的制备与性能研究

来源 :河北科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:inspisee1999
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为了使超疏水涂层材料能够应用在更多的领域,科学家们对动植物表面的皮肤进行了大量的研究。根据其特有的结构和功能,实现了结构和功能的有机结合,使得超疏水涂层具有自清洁性和非湿润性,在实际生活中具有重要的实用价值。本论文将三羟甲基丙烷和二羟甲基丁酸为原料合成超支化聚酯(HBP)。然后再加入马来酸酐对其进行封端改性,得到不饱和端羟基超支化聚酯(UEHBP)。并利用红外光谱(FT-IR)对其结构进行了表征,利用酸值追踪了反应过程,利用羟值滴定进一步验证了反应的程度,利用分光光度计对水溶性进行了测定,利用旋转粘度仪对粘度进行了测定。采用两种体系制备超疏水涂层材料:一种是采用热固化的方法,以氟碳树脂为基料,以二氧化硅为填料,添加超支化聚酯,制备超疏水涂层材料;另一种是采用热-紫外双重固化的方法,将光固化的材料混合后,向其中添加填料二氧化硅,其中利用乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)对二氧化硅进行接枝改性,然后再添加基料氟碳树脂以及超支化聚酯,制备超疏水涂层材料。采用傅立叶红外分析(FT-IR)、接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)、热失重分析(TGA)等对涂层进行了分析与表征。结果表明:成功的合成了不饱和端羟基超支化聚酯,并将其成功添加到氟碳树脂中得到超疏水涂层材料。采用热固化的方法,当颜基比为1:2,当UEHBP与SiO2含量分别为4%与7.8%时,超疏水涂层的接触角与滚动角分别对应为153.8°和8.9°,表面张力为250.68 mN·m-1;采用热-紫外双重固化的方法,当UEHBP与SiO2含量为4%与7.4%时,接触角与滚动角对应为161.5°与7.4°,表面张力为78.99 mN·m-1。两种体系得到的超疏水涂层的表面存在大量的微孔、突起以及纳米颗粒,具有一定的微/纳结构,并且热稳定性和力学性能均良好。
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