以SiO2为原料制备透明超疏水材料及其在生物质基材上的应用研究

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超疏水表面是指材料表面对水的接触角大于等于150°,滚动角小于10°的一类特殊材料,这类材料可以使水滴极易从表面滑落,因而引起了众多学者的兴趣,并且取得了显著进展。此外,超疏水材料在抗污、疏油、抗菌、除冰以及油水分离等方面具有广阔的应用前景。现代超疏水材料的应用,超疏水材料的透光率与其稳定性是衡量其是否能在实际中应用的两个重要因素,所以研发一种既有高透光率,又有较好稳定性的超疏水表面是迫切需要的,本论文通过降低表面能,构筑粗糙度这种方式,在一种透明基底上构筑一种稳定的超疏水表面。其主要内容有:1.利用疏水SiO2作为构建粗糙度的粒子,与低表面能氟化改性剂混合构成均匀水基溶液,通过与刮涂在3M透明双面胶的一层三防漆相结合,控制其厚度得到了一种即透明又稳定的超疏水表面,此表面对水的接触角可以达到158°,动态滚动角为2°,透光率可以达到90%以上,涂层表面被150目砂纸打磨过仍然有超疏水性,在高温测试,强酸强碱测试下均能保持超疏水性能。2.采用SiO2纳米二氧化硅粒子与浸泡过的3M透明双面胶与硅弹性体结合构筑具有稳定且透明的超疏水表面,利用红外测试、扫描电子显微镜、光学接触角测试仪等对该表面进行表征,所制备的超疏水材料表面对水的静态接触角可达156°,动态滚动角低于2°,透光率为86%,涂层表面被80目砂纸打磨后仍然具有优良的超疏水能力,划痕实验证明材料经过剧烈地进行刮擦也可以保持超疏水性能,实现自清洁能力,其优良的性能满足在一定范围内对实际应用的需要。3.将所制备的透明超疏水材料应用到不同基材上,与不同基材结合形成具有疏水,稳定,透明的超疏水材料,利用接触角测试,稳定性测试,以及一些直观的表征来证实该材料可以广泛应用于实际生活生产中。
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