TiO2/PTFE水性氟碳疏水涂层的制备及性能研究

来源 :长沙理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xymztttt
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,将纳米TiO2粒子与有机聚合物树脂结合而制备出具有疏水自清洁功能的纳米复合涂层材料已成为涂层材料研究的热点方向之一。相比于普通涂层材料,纳米涂层材料兼具有机聚合物和无机纳米粒子效应可以使涂层表现出更好的性能,如较高的附着力,硬度,耐水性,耐酸碱性性,抗紫外线老化性等,同时赋予涂层特殊的疏水结构,并且纳米TiO2高光催化性可以使涂层具有很好的自清洁防污性能。研究表明,低表面能和粗糙结构是制备疏水自清洁涂层的关键。化学稳定性高和表面能低的氟碳树脂及高光催化活性的纳米TiO2就成为制备疏水自清洁涂层的首选材料。PTFE极低的表面能也有助于疏水涂层的制备,并且PTFE的加入对涂层的耐酸碱性、耐磨性、防粘性、抗刮擦性等有巨大的提升。本文采用共混法制备出了一种纳米TiO2/PTFE氟碳疏水涂层材料。本论文的主要研究结论如下:  (1)由于表面活性强的纳米TiO2粒子易团聚,会使其在高性能涂层中的应用中受到较大的牵制,所以纳米TiO2的分散问题成为本研究首先要解决的问题。本文采用四种不同的分散剂研究其对纳米TiO2在水中分散稳定性的影响,确定了最佳分散剂SN-5040。探讨确定了分散剂用量、浆料pH值、分散方法等对纳米TiO2分散性能的影响,得到最佳分散剂用量为0.8wt.%,最佳pH值为8-10之间,最佳分散方法为高速剪切分散法0.5h+超声分散法0.5h。  (2)研究了涂层中功能填料和各种助剂的相互影响,研究了纳米TiO2添加量和PTFE添加量对涂层性能的影响,对涂层进行附着力、硬度、静态水接触角、体积电阻率等性能测试来确定最佳配比,得出纳米TiO2的最佳添加量为6wt.%,PTFE的最佳添加量为12wt.%。并研究了成膜助剂、流平剂、增稠剂、消泡剂、固化剂等助剂对涂层性能的影响,当成膜助剂的添加量为2wt.%,流平剂的添加量为0.3wt.%,增稠剂的添加量为0.3wt.%,消泡剂的添加量为0.3wt.%,固化剂的添加量为1wt.%时,涂层的性能较优。  (3)并对涂层材料进行表征分析,对涂层的疏水性能进行测定,利用接触角测量仪对涂层的表面对水静态接触角测定,达到126°。利用扫面电子显微镜(SEM)对涂层的表面形貌分析得到,涂层表面具有纳微二元粗糙结构,使其具有较好的疏水性能。利用X射线光电子能谱仪(XPS)对涂层元素分析表明纳米TiO2与PTFE通过化学键合作用,其表面形成了微纳复合粗糙结构,从而增强涂层表面疏水性。涂层在紫外光照射下疏水性能未下降,涂层表面沾污油酸后,接触角先降低到60°左右,后又恢复到125°,涂层具有良好的疏水保持性能。
其他文献
  采用普通克里金法探索优化新增地质勘探点的方法,通过优化勘探位置以尽量少的勘探数量获得最多的地质勘探信息。根据已有的地质勘探点利用普通克里金法对整个勘探区域进行
虾青素(astaxanthin)作为含氧酮基类胡萝卜素具有强抗氧化性,能够清除体内自由基。延缓衰老,对人类的健康非常有益。同时虾青素是一种呈红色的色素,主要在海洋生物体内积累,有助于提高养殖鱼类的色泽,具有巨大的经济价值。法夫酵母(Xanthophyllomyces dendrorhous)以其生长速度快,类胡萝卜素及虾青素产量高成为天然虾青素生产的研究热点。但是法夫酵母是自然界内唯一产生3R,
  基坑开挖和上部结构施工引起的卸载和再加载会使邻近已建盾构隧道产生一定位移与变形。以上海已建地铁盾构隧道侧向和上方受基坑开挖和结构施工引起的卸载和再加载工况为
会议
食品是生命之源,是人们赖以生存、繁衍、维持健康的前提条件。在物质极大丰富的今天,人们对生活质量的要求越来越高,对食品安全和食品营养问题也越来越引起人们的关注。而对食品
纳米TiO_2半导体材料具有无毒、环境友好性、高化学稳定性、高热稳定性及价格低廉等优势,使其在光催化降解有机污染物、锂离子电池、光分解水制氢、染料敏化太阳能电池以及钙钛矿太阳能电池等领域受到广泛的关注。但是TiO_2自身的缺点也极大地限制了其应用,如:宽的禁带宽度(锐钛矿型,3.2 eV)致使TiO_2只能吸收只占太阳能光谱能量5%的紫外光,而在可见光区几乎没有吸收,导致材料对太阳光的利用率低下;
近年来,由静电纺丝法制备各种能仿生天然细胞外基质(ECM)的纳-微米超细纤维结构的生物材料支架已成为组织工程学研究的一个热点。作为常用的组织工程支架构建的选择材料之一,
  临近地铁隧道的软土深基坑开挖时,若不能严格控制基坑施工效应,既有盾构隧道易出现损坏。在杭州市萧山区彩虹大道(工人路一市心路)B标段深基坑工程开挖过程中,对基坑下穿地
会议
  500 kV张恩线作为川渝电网与华中主网联络南通道,线路走廊所涉及的地形以高山大岭和山地为主,以此为工程背景,考虑地形对塔线体系风振响应的影响。基于准定常理论,引入地形对
随着经济的快速发展,人们的生活水平有了很大的改善和提高,对高蛋白类食物的需求很大,引起了蛋白饲料的短缺。在国内,由于人们对豆渣的重视程度不够,出现了豆渣资源的浪费,如果能将
电化学生物传感器是一种集多门学科于一体衍生的新技术。它凭借自身灵敏度高、分析速度快和选择性好等优点,近年来得到了极为迅速发展,在临床医学、食品检测和环境监测等方面