受自然界去潤濕現(xiàn)象的啟發(fā),對水/油接觸角（CA）>150°、滑動角（SA）<10°的超疏水/疏油表面,因其特殊的應用價值而引起了科研工作者的廣泛關注。但就制備與應用而言,仍然存在一些難以逾越的障礙。首先,疏水/疏油表面所需的低表面能聚合物因弱的分子間相互作用,往往與基材的結合力欠佳。同時,相應的聚合方法也都較為苛刻,高效合成反應性含氟聚合物的問題仍未得到有效的解決。其次,基于現(xiàn)有的潤濕機理與模型所設計的疏水/疏油表面因由低表面能物質(zhì)以及多級粗糙結構構成,其多存在制備過程繁瑣,結構易被破壞等問題。雖然近年來,研究者們提出了多種解決途徑,如設計微/納復合結構、引入彈性組分、增加界面附著力、提高交聯(lián)網(wǎng)絡與通過自修復方式等。但是迄今,涂層的機械穩(wěn)定性依然沒有得到有效的解決。例如,微/納復合結構在構筑時界面會存在缺陷;自修復的效率也會隨著修復次數(shù)的增加出現(xiàn)很大程度上的衰減。針對以上問題,本論文以經(jīng)由點擊反應高效合成的氟硅樹脂為基礎,遵循潤濕理論,采用多重策略簡單有效地構筑了自修復超疏水/疏油表面。分別采用掃描電鏡（SEM）、傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）和X射線能光電子譜（XPS）... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 仿生超疏水/疏油表面
    1.2 超疏水/疏油表面的理論模型
        1.2.1 Young’s方程
        1.2.2 Wenzel與Cassie-Baxter模型
        1.2.3 Cassie亞穩(wěn)態(tài)與Wenzel狀態(tài)轉(zhuǎn)變
        1.2.4 接觸角滯后和接觸線理論
    1.3 超疏水/疏油表面的制備及穩(wěn)定性
        1.3.1 超疏水/疏油表面的制備方法
        1.3.2 超疏水/疏油界面應用問題
    1.4 點擊化學及其快速高效制備超疏水/疏油表面的應用
    1.5 提高疏水/疏油表面的穩(wěn)定性的方法
        1.5.1 構造微納多級結構
        1.5.2 構造高交聯(lián)網(wǎng)絡
        1.5.3 利用有機-無機復合體系
        1.5.4 引入彈性復合體系
        1.5.5 提高界面附著力
        1.5.6 建立具有自修復功能的表面
    1.6 超疏水/疏油表面的應用
        1.6.1 自清潔
        1.6.2 防覆冰
        1.6.3 油/水分離
        1.6.4 減阻
        1.6.5 其他功能應用
    1.7 本課題的目的意義與主要研究內(nèi)容
        1.7.1 本課題的目的意義
        1.7.2 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 氟硅樹脂結構設計與點擊化學制備方法研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 原材料與分子結構式
        2.2.2 樣品制備
        2.2.3 測試分析
    2.3 結果與討論
        2.3.1 click化學中兩種機理的對比
        2.3.2 T-FAS_6組成分析
        2.3.3 凝膠網(wǎng)絡的形成與凝膠時間
        2.3.4 后固化時間對涂層機械強度的影響
        2.3.5 單分子層與多分子層交聯(lián)網(wǎng)絡
        2.3.6 在不同基材上的超疏水涂層
    2.4 本章小結
第三章 T-FAS_6/PDMS/H-SiO_2互穿網(wǎng)絡自修復超疏水涂層的制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 原材料
        3.2.2 樣品制備
        3.2.3 性能測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 超疏水涂層結構與組成分析
        3.3.2 混紡織物的超疏水穩(wěn)定性
        3.3.3 超疏水性能的影響因素分析
        3.3.4 拉伸強度與彎曲模量
        3.3.5 耐酸堿性與自修復行為
        3.3.6 互穿網(wǎng)絡的自修復機理
        3.3.7 耐紫外、耐高溫與耐沾污性能
    3.4 本章小結
第四章 T-FAS_6/FOTS自修復超疏水涂層的制備及其對機械損傷快速自修復行為研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 原材料
        4.2.2 樣品制備
        4.2.3 性能測試
    4.3 結果與討論
        4.3.1 堿蒸汽刻蝕時間對PET纖維的形貌影響
        4.3.2 形貌分析與組成分析
        4.3.3 T-FAS_6/FOTS配比對超疏水性能的影響
        4.3.4 PET織物的超疏水穩(wěn)定性
        4.3.5 耐摩擦性與自修復行為
        4.3.6 化學穩(wěn)定性與自修復行為
        4.3.7 耐紫外、耐高溫與耐沾污性能
        4.3.8 快速、長效的自修復機理
    4.4 本章小結
第五章 T-FAS_8@FOTS自修復超雙疏涂層的制備及其復合結構研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 原材料
        5.2.2 樣品制備
        5.2.3 性能測試
    5.3 結果與討論
        5.3.1 氟硅樹脂T-FAS_8的合成與表征
        5.3.2 PET織物的超雙疏行為及其穩(wěn)定性
        5.3.3 形貌分析與成份分析
        5.3.4 耐摩擦性與自修復行為
        5.3.5 化學穩(wěn)定性與自修復行為
        5.3.6 耐沾污性與自修復行為
        5.3.7 智能雙層自修復結構
    5.4 本章小結
第六章 “膠粘劑+微球”法制備自修復超雙疏涂層及其應用研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 原材料
        6.2.2 樣品制備
        6.2.3 性能測試
    6.3 結果與討論
        6.3.1 納米F-SiO_2溶膠粒徑及分布
        6.3.2 PET織物的超雙疏性能及其穩(wěn)定性
        6.3.3 F-SiO_2的添加量與CVD時間對超雙疏性能的影響
        6.3.4 形貌分析與成份分析
        6.3.5 耐磨擦性能與自修復行為
        6.3.6 AO刻蝕與自修復行為
        6.3.7 耐紫外、耐化學腐蝕與耐沾污性能
    6.4 本章小結
第七章 結論與創(chuàng)新
    7.1 結論
    7.2 論文的創(chuàng)新點
參考文獻
致謝
攻讀博士期間發(fā)表的學術論文與參加科研情況



本文編號：3163927