一种稳固的SiO_(2)/PDMS超疏水涂层的制备与稳定性研究

为了提高超疏水涂层的稳定性,构筑良好的界面是关键。本研究选取并制备了一种硅烷偶联剂改性的SiO_(2)纳米粒子(KH570-SiO_(2)),不仅能在聚二甲基硅氧烷(PDMS)分散液中良好分散,还能与PDMS链之间通过共价键链接;通过一步喷涂并完全固化后在玻璃表面构筑了一个改性SiO_(2)/PDMS超疏水涂层。利用扫描电镜、红外光谱、接触角等多种方式对改性SiO_(2)/PDMS涂层的形貌、结构及表面性质进行分析;并通过划格法、砂纸摩擦及胶带剥离实验对SiO_(2)/PDMS涂层的机械稳定性进行评价,最后探讨了涂层的稳定性机制。结果表明,改性SiO_(2)/PDMS涂层具有优异的超疏水性及机械稳定性。本研究为在材料表面构筑稳定的超疏水涂层提供了一种新方法,有望扩展材料在自清洁、防腐涂层、管道运输、油水分离等领域的应用。

Q235碳钢表面SiO_(2)/PDMS超疏水涂层的制备及防腐性能研究

目的提高Q235碳钢的耐腐蚀性能。方法在Q235表面先提拉聚二甲基硅氧烷(PDMS),预固化后再次提拉含疏水气相二氧化硅的PDMS分散液,完全固化后在Q235表面构建一个SiO_(2)/PDMS超疏水涂层。通过扫描电镜、激光共聚焦显微镜、能谱、接触角、砂纸磨损、划格试验对涂层的形貌、结构和表面性质进行分析;采用电化学工作站对涂层的耐腐蚀性和耐久性进行评价。结果SiO_(2)纳米粒子被镶嵌在PDMS中,在Q235表面形成了一种微纳粗糙结构,平均粗糙度为2.2μm;涂层表面能仅为5.6 mJ/m^(2),接触角为152.6°;涂层机械稳定性和结合力优异,砂纸磨损15个周期及划格试验30个周期后,仍保持超疏水。电化学研究表明,在Q235表面引入SiO_(2)/PDMS后,阻抗提升了2个数量级,电容降低了6个数量级;腐蚀电位正向移动了0.4192 V,腐蚀电流密度降低了3个数量级;涂层对Q235的防腐效率高达99.8%,呈现出优异的耐腐蚀性。在腐蚀液中浸泡一周后,SiO_(2)/PDMS涂层仍保持超疏水和优异的耐腐蚀性,表明涂层耐久性良好。结论以PDMS为疏水层,纳米SiO_(2)为填料构筑粗糙表面,通过条件控制实现防腐底层和超疏水表层间的界面融合,从而引入稳定的SiO_(2)/PDMS超疏水涂层,提高了Q235的耐腐蚀性和耐久性。本研究为在金属表面构筑稳定的超疏水涂层提供了一种方法,有望拓展金属在恶劣环境中的应用。

一种O/W型微乳液纳米载体的制备及其对大麻二酚包覆的性能研究

为了获得一种稳定的活性物包覆的纳米载体,以PolyAquol LW为非离子表面活性剂,丁二醇为助表面活性剂,霍霍巴油为油相;采用滴油法,以丁达尔现象作为澄清透明微乳液临界点判断的依据,绘制了PolyAquol LW/丁二醇/霍霍巴油/H2O的水包油(O/W)型微乳液的伪三元体系相图。根据伪三元相图,确定了水包油型微乳液的最佳制备条件;以脂溶性大麻二酚作为模型活性物,制备了大麻二酚微乳液。研究了大麻二酚微乳液的表面张力、粒径分布以及透光率,考察了温度、高速离心对大麻二酚微乳液稳定性的影响。结果表明:当PolyAquol LW/丁二醇质量比(ζ)为2∶1,PolyAquol LW质量分数为1%时,霍霍巴油最大载油量的质量分数为9.09%;以此微乳液为载体包覆大麻二酚时,大麻二酚最大负载量可达1.62 mg/mL,此时表面张力降低至41.2 mN/m;稳定性研究结果表明:微乳液经过10 000 r/min离心20 min或者60℃放置3 h,依然能稳定存在且不分层,透光率几乎不变。本研究以微乳液为载体可以实现化妆品活性物的纳米包覆,在化妆品的开发与应用方面具有重要价值。