基于二氧化硅的超疏水杂化涂层的制备与性能

【摘要】本文根据“荷叶效应”基本原理,制备了三种基于二氧化硅的超疏水杂化涂层。主要内容如下：1.将一定量的疏水纳米二氧化硅(SiO2)颗粒添加到聚乳酸(PLA)溶液中,搅拌混合均匀后,在玻璃表面制备了水接触角可达165±1.7°和接触角滞后小于3°的超疏水PLA/SiO2杂化涂层。该涂层不仅能用于生物可降解材料表面的自清洁和防水,而且对材料本身的生物可降解性能无不良影响。2.以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为单一的前驱体,通过酸-碱二步催化水解-缩合得到有机改性二氧化硅(ORMOSIL)溶胶,经浸渍提拉成膜技术,在室温条件下,在玻璃表面制备了水接触角(WCA)达162±1.2°的超疏水ORMOSIL杂化涂层。3.选用反应性水性硅丙乳液(KD-26)为成膜物质,通过添加正硅酸乙酯(TEOS)和MTES到乳液中,以氨水(NH3-H2O)为催化剂,水解-缩后制备KD-26/SiO2杂化乳液,成膜后得到接触角为152+0.7°有机-无机杂化的超疏水KD-26/SiO2涂层。本文通过WCA、红外光谱(FT-IR)、原子发射能谱(EDS)和扫描电镜(SEM)等分析技术和手段对三种杂化涂层的疏水性、化学成份和表面形貌等性能进行了分析研究。从制备时间、疏水性、溶剂毒性、透明性等方面对三种超疏水杂化涂层进行了比较,本文认为超疏水ORMOSIL涂层在以上方面具有较明显的优势,是一种具有普适性相对较高,在工农业生产有着较大应用前景的超疏水涂层。
【作者】叶文波；
【导师】童跃进；
【作者基本信息】福建师范大学，高分子化学与物理，2012，硕士
【关键词】超疏水涂层；杂化；二氧化硅；接触角；聚乳酸；硅丙乳液；

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