在近年舉辦的各種大型世界性盛會中，膜結構建筑愈加表現出了其在臨時性大型場館中的優(yōu)越性，推進了其在更廣泛領域的應用。PVC膜材憑借成本低廉的優(yōu)勢占據著較大的市場份額，但隨著膜結構在永久性建筑中的投入使用，PVC膜材表面的不易清潔和長時間暴露在大氣中易沾污等缺陷受到了越來越多的關注，也限制了其發(fā)展。自清潔概念的提出解決了大型建筑外墻難以清潔的難題，隨著“荷葉”效應研究的深入發(fā)展，最終研究開發(fā)了較完備的超疏水自清潔表面，但由于繁瑣的實驗操作和昂貴的設備成本使得大多制備超疏水表面的技術停留在實驗室階段。 結合PVC膜材的特性，研究發(fā)現采用納米粒子在PVC表面構建粗糙結構是一種簡單有效制備超疏水表面的方法，而納米二氧化硅的制備及改性技術已趨于完善，所以，本課題研究中采用納米二氧化硅在PVC膜材表面構建超疏水表面。 本課題研究中，主要采用FE-SEM、TEM對最終粒子外形進行分析，探討了酸堿環(huán)境對TEOS水解及SiO2粒子成形的影響，穩(wěn)定制備了指定大小的球形單分散SiO2粒子，平均粒徑分別為500nm、200nm和80nm，并通過浸涂在玻璃表面成膜，得到不同粗糙表面，發(fā)現粒徑大小越小，成膜越緊密，...

【文章頁數】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 PVC 建筑膜材的發(fā)展及應用
        1.2.1 膜結構建筑的發(fā)展史
        1.2.2 膜結構建筑的現狀
        1.2.3 膜材料的發(fā)展和現狀
    1.3 自清潔表面研究及理論
        1.3.1 疏水性自清潔表面
            1.3.1.1 動植物的自清潔
            1.3.1.2 疏水表面的理論基礎
            1.3.1.3 超疏水表面的制備方法
            1.3.1.4 超疏水表面制備存在的主要問題
        1.3.2 親水性自清潔
        1.3.3 微粉化自清潔技術
        1.3.4 光催化自清潔表面
    1.4 納米二氧化硅的制備及改性研究
        1.4.1 氣相法
        1.4.2 單質硅法
        1.4.3 沉淀法
        1.4.4 溶膠凝膠法
        1.4.5 二氧化硅的表面改性研究
    1.5 本課題研究的目的及意義
        1.5.1 研究目的及意義
        1.5.2 研究的主要內容
第二章 納米二氧化硅的制備及其成膜潤濕性研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 試樣制備
        2.2.4 玻璃表面涂膜試驗
        2.2.5 表征方法
    2.3 結果與討論
        2.3.1 TEOS 水解過程
        2.3.2 酸堿催化劑對制備球型二氧化硅的影響
        2.3.3 分離方式對二氧化硅成球的影響
        2.3.4 TEOS 用量及二次滴加對最終粒子粒徑的影響
        2.3.5 二氧化硅粉末的傅立葉紅外光譜圖分析
        2.3.6 二氧化硅粉末的 XRD 圖譜分析
        2.3.7 二氧化硅粒子在玻璃表面涂膜的水接觸角分析
    2.4 本章小結
第三章 PAA/SiO₂核殼粒子制備及粒徑調控
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料及試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 試樣制備方法
            3.2.3.1 PAA/SiO₂核殼粒子的制備
            3.2.3.2 核殼粒子玻璃表面涂膜
            3.2.3.3 表面修飾
        3.2.4 結果表征
    3.3 結果與討論
        3.3.1 PAA/SiO₂核殼粒子的制備機理
        3.3.2 PAA/SiO₂復合粒子的結構
        3.3.3 TEOS 與 PAA 的用量對核殼粒子的影響
        3.3.4 核殼粒子表面成膜的潤濕性
    3.4 本章小結
第四章 PVC 建筑膜材表面的納米粒子涂膜與疏水性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 溶膠-凝膠法制備不同大小粒徑的 SiO₂粒子
            4.2.3.1 制備 200nm 的 SiO₂粒子
            4.2.3.2 制備 500nm 的 SiO₂粒子
        4.2.4 PAA 改進溶膠-凝膠法制備 PAA/SiO₂核殼粒子及涂膜
            4.2.4.1 核殼粒子的表面改性
            4.2.4.2 粒子在玻璃表面涂膜
        4.2.5 PVC 表面處理及涂膜
    4.3 結果與討論
        4.3.1 KH570 對核殼粒子的改性作用
        4.3.2 PVC 表面單層涂膜
        4.3.3 PVC 表面多層粒子復合涂膜
    4.4 結論
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
致謝



本文編號：3749984