氟硅溶胶−气相纳米SiO_(2)复合超疏水涂层的制备

以气相纳米SiO_(2)和氟硅溶胶为原料,通过多层堆积法在玻璃表面制备复合超疏水涂层,涂层的表面形貌和疏水性分别通过扫描电镜和接触角测量仪进行表征,重点考察了氟硅溶胶与气相纳米SiO_(2)质量比及涂装层数对涂层疏水性、附着力和硬度的影响。结果证明:氟硅溶胶可在无定型气相纳米SiO_(2)表面形成团簇状微球结构,形成兼具低表面能和高粗糙度的超疏水表面。氟硅溶胶与气相纳米SiO_(2)的质量比为7∶3,涂装层数为3层时制备的涂层具有高达163.8°的表面静态水接触角,滚动角只有3°,铅笔硬度为3H,附着力1级,经过50次砂纸循环打磨或pH为1~13的溶液浸泡腐蚀后的表面水接触角依然大于150°。该超疏水涂层具备自清洁效应。

氟改性硅溶胶的制备及性能

[目的]具有特殊润湿性的透明疏水材料在自清洁、金属防腐、微流体运输、防结冰、油水分离等领域具有广阔的应用前景。[方法]以正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱体,十七氟硅烷偶联剂(FAS)和环氧硅烷偶联剂(KH560)为改性剂,采用两步法制备了氟改性硅溶胶,并将其涂覆在载玻片和聚丙烯(PP)纤维织物表面,制成了疏水材料。采用接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜对其进行表征,考察了改性剂的用量、水解时乙醇的比例及稀释倍数对材料疏水性能的影响。[结果]在乙醇与水的质量比为3∶2,偶联剂总用量为3%(质量分数),FAS与KH560的质量比为1∶1的条件下制备的硅溶胶稀释10倍后可以在载玻片和织物表面形成致密的涂层,它们对水的接触角分别达到了112°和153°,且具有优异的自清洁性能。[结论]通过溶胶-凝胶法,利用TEOS与FAS共水解的方式,可以获得性能优异的疏水材料。