以正硅酸乙酯（TEOS）為交聯(lián)劑、二月桂酸二正辛基錫（DOTDL）為催化劑,利用聚二甲基硅氧烷（PDMS）與聚四氟乙烯（PTFE）超細粉雜合固化在玻璃基體上制得具有一定透明度的自清潔超疏水涂層。使用接觸角測量儀、掃描電鏡、傅里葉紅外光譜儀對表面浸潤性、形貌及結(jié)構(gòu)進行表征,討論了PTFE超細粉加入量對表面結(jié)構(gòu)和浸潤性的影響,探究了涂層的自清潔性能。制得的超疏水表面靜態(tài)接觸角最高達169.83°,滾動角2³°,具有很好的超疏水性、低粘附力及自清潔性能。 

【文章來源】：功能材料. 2017,48(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖２ＰＤＭＳ／ＰＴＦＥ涂層的接觸角和滾動角Ｆｉｇ２Ｗａｔｅｒｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅｓ（ＣＡ）ａｎｄｓｌｉｄｅａｎｇｌｅｓ

時，經(jīng)計算ｆ＝０．０３２，即固－氣接觸面積高達９６．８％，珊瑚礁狀的粗糙結(jié)構(gòu)間隙困入大量空氣，所以表現(xiàn)出超疏水性，水滴也更易滾動。圖３不同ＰＴＦＥ超細粉添加量的ＰＤＭＳ／ＰＴＦＥ涂層掃描電鏡圖Ｆｉｇ３ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＰＤＭＳ／ＰＴＦＥｃｏａｔｉｎｇｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｓｓｏｆＰＴＦＥ：（ａ）０．２ｇ；ｉｎｓｅｒｔｓａｔｔｈｅｔｏｐ－ｒｉｇｈｔｃｏｒｎｅｒｉｓｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｐｕｒｅＰＤＭＳ－ＴＥＯＳｃｏａｔｉｎｇ；（ｂ）ｈｉｇｈｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ（ａ）；（ｃ）０．５ｇ；（ｄ）ｈｉｇｈｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ（ｃ）；（ｅ）０．７ｇ；（ｆ）ｈｉｇｈｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ（ｅ）；（ｇ）１．０ｇ；（ｈ）ｈｉｇｈｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ（ｇ）表１ＰＴＦＥ添加量、表面接觸角及粗糙因子之間的關系Ｔａｂｌｅ１ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＰＴＦＥ，ｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅａｎｄｒｏｕｇｈｎｅｓｓｆａｃｔｏｒ樣品ＰＴＦＥ添加量／ｇ接觸角θω／（°）粗糙因子ｒ添加前０１１９．６３°１．０添加后０．２０．５０．７１．０１５１．０１１５８．６３１６３．９４１６９．８３１．７７１１．８８５１．９４５１．９９２如圖４所示，圖４（ａ）－（ｊ）為水滴從一定高度滴落到超疏水涂層表面的動態(tài)行為，水滴滴落到表面被彈起，經(jīng)過幾次反彈后靜止在表面仍呈球形，表明ＰＤＭＳ／ＰＴＦＥ涂層具有較低的粘附力。２．３ＦＴ－ＩＲ紅

粘附力，所以水滴很容易帶走表面的灰塵等污染物，水滴帶走超疏水表面污染物的示意圖如圖６，水滴在重力或者其它外力作用下運動以帶走表面污染物。選用接觸角為１６９．８３°的樣品做自清潔實驗，將樣品傾斜約３°放置在接觸角測量儀樣品臺上，樣品表面鋪撒一層灰塵，圖７中樣品表面凸起為灰塵顆粒。用測量儀高速相機記錄水滴帶走污染物的動態(tài)過程。如圖７（ａ）－（ｅ））示，從傾斜的樣品頂端滴一滴純凈水滴，從水滴中心顆�？梢钥闯�，水滴從斜面滾落的過程中很容易地帶走了表面的灰塵。圖４水滴滴落到超疏水涂層表面的動態(tài)行為Ｆｉｇ４Ｄｙｎａｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆｗａｔｅｒｄｒｏｐｌｅｔｓｏｎｔｏｔｈｅｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｃｏａｔｉｎｇ圖５添加ＰＴＦＥ前后涂層的ＦＴ－ＩＲ圖譜Ｆｉｇ５ＦＴ－ＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｆＰＤＭＳ／ＰＴＦＥｃｏａｔｉｎｇｓ由于所用的ＰＴＦＥ顆粒粒徑在５００ｎｍ～５μｍ之間分布，而可見光波長范圍為４００～７８０ｎｍ之間，較大顆粒對可見光的散射和反射作用使得制備的超疏水涂層透光度并不理想，霧度較大。圖６水滴帶走超疏水表面污染物的示意圖Ｆｉｇ６Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｗａｔｅｒｄｒｏｐｃａｒｒｙｉｎｇｏｆｆｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ０６１９０２０１７年第６期（４８）卷


本文編號：3099359