仿荷叶聚苯乙烯超疏水薄膜的制备

将本体聚合制备的聚苯乙烯溶于四氢呋喃,然后向该溶液中滴加乙醇来引发相分离,通过控制乙醇的含量来控制相分离的程度,从而制备出表面结构可控的聚苯乙烯薄膜。通过环境扫描电镜观察发现,薄膜表面形貌类似于荷叶结构,通过接触角测试仪测得薄膜的接触角和滚动角分别为151.6°和8.2°,表现出良好的超疏水效果。这种采用相分离技术制备超疏水材料的方法简单易行,成本低,可重复性好,具有广阔的应用前景。

透湿、透气仿荷叶织物的开发与研制

叙述了拒水、防污、自洁、透湿、透气仿荷叶织物的织造工艺。选用16.7tex/48f×37i涤纶超细海岛纤维网络丝为原料,采用仿荷叶表面结构的方法,一是仿荷叶微米结构的乳突,二是仿荷叶纳米结构的蜡质晶体,在剑杆织样机上采用绉组织和纬纱高张力的方法织制成了具有粗糙表面的仿荷叶织物。

仿荷叶织物的创新整理工艺及其性能研究

介绍了溶胶—凝胶技术的基本原理。探讨了复合水溶胶的制备工艺,以及利用复合水溶胶整理具有粗糙表面的仿荷叶织物的浸轧、焙烘等工艺。对织物表面凝胶膜层进行了微观表征和静态接触角、滚动角的测定,并做了理论分析;同时,测试了整理后织物的拒水性、透湿性、透气性。结果表明:理论分析和实际测试性能是相吻合的,印证了仿荷叶织物的织造工艺和溶胶—凝胶处理工艺的正确性和可行性。

仿荷叶结构化工材料的应用研究

本文阐述了仿荷叶结构化工材料的应用。

仿荷叶结构化工材料在建筑装饰方面的设计

本文论述了仿荷叶结构化工材料在建筑装饰方面的设计。

模芯钴含量对仿荷叶PDMS制件表面疏水性的影响

目的在采用电铸镍钴合金提高模芯硬度的基础上,研究模芯钴含量对仿荷叶PDMS制件表面质量与疏水性的影响,探明镍钴合金模芯用于模板法制备仿荷叶超疏水表面的可行性。方法采用电铸-聚二甲基硅氧烷(PDMS)二次复制模板法先后制备荷叶母模、镍钴合金电铸模芯与仿荷叶疏水表面PDMS制件。采用数字式显微硬度仪、超景深三维显微镜、Image-Pro Plus图像处理软件、激光共聚焦显微镜等分析模芯钴含量对模芯硬度与PDMS制件表面微结构、粗糙度及疏水性的影响。最后采用接触角测量仪进一步测量与分析PDMS制件表面的疏水性能。结果当镍钴合金模芯钴含量(质量分数计)达到22.4%以上时,模芯硬度较纯镍模芯由244.1HV提升至450HV以上。当模芯钴含量从0增加到51.5%时,仿荷叶PDMS制件表面微结构深宽比先从2.12减小至1.72,再增加至2.38;微结构面积占比从19.15%减小至15.03%;表面粗糙度Ra值从59.01μm增加至74.93μm;静态接触角从166.22°线性减小至149°左右,疏水性降低。结论相比微结构深宽比与面积占比,表面粗糙度对PDMS制件疏水性的影响占主导作用。镍钴合金模芯硬度显著提高的同时,随钴含量的增大,仿荷叶PDMS制件的静态接触角从166.22°减小至149°左右,但仍具有良好的疏水性。

梯度涂覆工艺制备仿荷叶超疏水涂料

以107#硅橡胶和含氟聚硅氧烷的共混胶为基胶,通过独创梯度涂覆工艺制备出超疏水涂层。首先在基胶表面喷涂120#溶剂油,喷撒改性后由纳米SiO_2及碳酸钙,玻璃微珠组成的多级复合粒子,然后喷涂溶剂油,利用溶剂油对橡胶的溶解性及其挥发特性,制得新型梯度超疏水涂料。采用扫描电子显微镜(SEM)和接触角测定仪对涂层的微观形貌和疏水特性进行分析。SEM结果表明,该涂料表面形成了类似荷叶乳突的多级微-纳米结构;疏水角测试结果表明,水滴静态接触角平均值为157.5°,最高可达161.9°,滚动角仅为2°。与传统的疏水材料及工艺相比,该涂料成本低,制作工艺简单,有望在很多超疏水领域得到工业化应用。

拒水透湿服装中的仿荷叶效应

文章概括了拒水透湿服装的拒水性和透湿性原理及荷叶效应，并对国内外拒水透湿服装作了初步介绍。

关于仿荷叶结构化工材料的应用研究

现阶段,在我国大力发展经济的同时,对自然生态环境造成了一定的破坏,针对这一情况,国家提出了低碳、节能、环保的口号,顺应这一趋势,功能性化工材料的研究逐步受到了学术界和工业界的关注。有关专家在对荷叶这种植物进行研究时发现,其具有超强的拒水、防污和自清洁功能,由此仿荷叶结构的化工材料便应运而生。基于此点,本文就仿荷叶结构化工材料的应用进行研究。

仿生超疏水涂层的制备及其性能

目前,超疏水涂层多采用含氟低表面能化合物制备,成本较高,工艺较复杂,限制了其推广应用。为此,通过在环氧酚醛涂料中加入具有疏水作用的表面活性剂和微米轻质碳酸钙颗粒改变涂料的表面状态,在碳钢表面制备了具有仿荷叶表面结构的疏水涂层。利用扫描电镜和接触角测定仪对涂层的表面形貌和疏水性能进行了表征。结果表明:涂层的结构与荷叶表面的的乳突结构具有较好的一致性,水滴在涂层表面的接触角得到了显著提高;涂层具有良好的疏水功能。

超疏水表面的研究进展

表面的浸润性是决定材料应用的一个重要性质,许多物理化学过程,如吸附、润滑、黏合、分散和摩擦等均与表面的浸润性密切相关。近年来,由于超疏水表面在自清洁表面、微流体系统和生物相容性等方面的潜在应用,有关超疏水表面的研究引起了极大的关注。本文综述了超疏水表面研究的新进展:简单介绍了表面浸润性的表征手段和影响因素,归纳了超疏水表面的制备方法和相关的理论分析,对超疏水表面研究的发展进行了展望。

超疏水表面涂层制备技术的研究进展

由于超疏水表面在自清洁表面、微流体系统和生物相容性等方面的潜在应用,有关超疏水表面的研究引起了极大的关注。本文归纳了超疏水表面的制备方法和相关的理论分析,简单介绍了本研究小组最新研制的一种超疏水涂层材料制备技术,展望了超疏水表面的研究趋势和应用前景。

钴含量对电铸镍钴合金模芯微纳结构复制质量的影响

为探明电铸液中钴含量对仿荷叶表面镍钴合金模芯微纳结构复制质量的影响,采用阴极竖直旋转的微电铸技术,制备不同钴含量的仿荷叶表面镍钴合金模芯,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析仿荷叶表面镍钴合金模芯表面的复制质量及成分。结果表明:由于铸层表面内应力的影响,在常规镍电铸中添加钴以后,仿荷叶镍钴合金模芯表面出现了波纹型的褶皱;观测模芯微观形貌发现其表面微米级的孔洞沿特定方向出现不同程度的拉伸,随着电铸液中钴含量(体积分数)的增加,拉伸程度先增加后降低(拉伸程度:钴含量0 g/L<钴含量40 g/L<钴含量10～30 g/L);铸层中添加元素钴有利于晶粒细化,随电铸液中钴含量的增加,模芯表面微纳结构越细小,复制质量越高。

超疏水性材料表面的制备、应用和相关理论研究的新进展

文章总结了Wenzel方程、Cassie方程及一种具有极高精确度的,可方便测出固体表面上液滴前进角和后退角的测试方法等超疏水表面的最新理论研究成果;回顾了溶胶凝胶法、化学修饰法、喷涂法、液相法、化学蚀刻法、水热法、微相分离法、原位聚合法、静电纺丝法、阳极氧化法等近几年出现的超疏水表面的制备方法;介绍了在微物质能量、生物医学、光学、燃料以及电池应用等领域超疏水表面的最新功能性的应用。最后,客观地展望了超疏水表面制备及理论研究的发展方向。