大自然中的“超疏水現(xiàn)象”給予人們無限想象的空間。超疏水表面材料是近年來科研人員非常感興趣的研究的課題之一。含納米二氧化硅的涂料具有低容重、高的熱機械穩(wěn)定性、低的導熱系數(shù)和高的表面粗糙度等特點;但是,單純的二氧化硅溶膠涂層固化溫度高,耐磨性能差;氟是電負性最強的元素之一,具有最高的電離勢,氟基功能單體在硅溶膠中的摻入可顯著提高涂層的表面性能。本文首先利用溶膠凝膠法制備了二氧化硅溶膠,然后引入含氟硅烷和KH560,制備了超疏水二氧化硅溶膠,并對其制備條件及性能進行了一系列詳細的研究,具體工作和結(jié)果如下:1.以正硅酸乙酯(TEOS)為主要原料,采用溶膠凝膠法制備了二氧化硅溶膠,研究了反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等條件對二氧化硅溶膠粒徑、性能等的影響。最佳制備條件是:TEOS濃度為0.5 mol/L,氨水濃度為0.8 moI/L時,25℃下反應(yīng)4 h、靜置陳化12 h,制備得到的二氧化硅溶膠性能穩(wěn)定,粒徑約為100 nm。2.研究了含氟硅烷、KH560的稀釋比和添加量對溶膠及其涂層性能的影響。實驗結(jié)果表明:當二氧化硅溶膠:含氟硅烷:KH560=3:1:1(體積比),含氟硅烷稀釋比為6%,KH...

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【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 自然界的超疏水
        1.1.1 荷葉
        1.1.2 水步蟲的腿
        1.1.3 蚊子的眼睛
        1.1.4 水稻葉子
        1.1.5 蝴蝶翅膀
        1.1.6 壁虎的腳
    1.2 超疏水理論
        1.2.1 接觸角和楊氏方程
        1.2.2 Wenzel模型和Cassie-Baxxter模型
        1.2.3 Wenzel模型和Cassie-Baxxter模型的轉(zhuǎn)換
    1.3 超疏水表面的制備方法
        1.3.1 模板法
        1.3.2 靜電紡絲法
        1.3.3 溶膠凝膠法
        1.3.4 層層自組裝法
        1.3.5 刻蝕法
        1.3.6 電化學法
        1.3.7 氣相沉積法
        1.3.8 等離子體處理
    1.4 超疏水表面的應(yīng)用及發(fā)展前景
        1.4.1 防霧
        1.4.2 防污
        1.4.3 油水分離
        1.4.4 防腐
        1.4.5 防冰
        1.4.6 自清潔表面
        1.4.7 減阻
        1.4.8 傳感器
        1.4.9 水凈化
        1.4.10 光學設(shè)備
        1.4.11 膜蒸餾和海水淡化
    1.5 本論文的選題依據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 超疏水二氧化硅溶膠的制備及表征
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 實驗合成方法
        2.2.4 實驗測試方法
    2.3 實驗條件的探究
        2.3.1 單分散二氧化硅溶膠粒徑的影響因素
        2.3.2 改性條件的研究
    2.4 改性溶膠的表征及性能測試
        2.4.1 紅外光譜分析
        2.4.2 EDS測試
        2.4.3 TEM測試
        2.4.4 Zeta電位測試
        2.4.5 XRD測試
    2.5 本章小結(jié)
第三章 超疏水二氧化硅改性溶膠的性能應(yīng)用研究
    3.1 引言
    3.2 超疏水二氧化硅溶膠在玻璃上的應(yīng)用
        3.2.1 涂層制備條件研究
        3.2.2 涂層可見光透過率影響因素研究
        3.2.3 涂層自清潔性能測試
        3.2.4 涂層耐酸堿性能測試
        3.2.5 涂層機械強度測試
        3.2.6 玻璃涂層表面微觀形貌
    3.3 超疏水二氧化硅溶膠在織物上的應(yīng)用
        3.3.1 織物整理條件研究
        3.3.2 樣品濃度對織物疏水性的影響
        3.3.3 不同溶劑稀釋氟改性硅溶膠使用效果
        3.3.4 織物耐酸堿性能
        3.3.5 不同織物疏水性能
        3.3.6 織物表面微觀形貌
    3.4 本章小結(jié)
第四章 全文總結(jié)
參考文獻
致謝
學位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3832781