耐磨超疏水疏油复合涂层的制备及性能

耐磨超疏水疏油涂层是由以双酚A环氧树脂和微米尺寸的消光粉高速分散构成的底涂,及氟化物改性纳米二氧化硅为面涂,经分别喷涂构造的复合涂层。经试验,当双酚A环氧树脂与消光粉的质量比例为5∶1,面涂中氟化物与纳米二氧化硅质量比例为2:1时,构造的微纳结构涂层的疏水疏油角分别为167°和151°;当涂层摩擦1000次时仍具有较高的疏水疏油角,分别为117°和89°,并且涂层具有优异的耐盐雾和耐老化性能。

基于氟化碳纳米管的超疏水疏油涂层制备

本研究探究一种构筑超疏水疏油涂层的简单有效方法。采用全氟十二烷基三氯硅烷(PFDTCS)对羟基多壁碳纳米管进行改性,通过喷涂技术获得水接触角为163.8°、十六烷接触角为139.2°的涂层。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对涂层的结构及微观形貌进行表征。结果表明,PFDTCS附着到碳纳米管上,涂层表面具有微纳米多级结构。除了玻璃表面,可在聚合物薄膜及织物上构造出同样的超疏水疏油涂层,并与基底具有良好的粘结力。此外,涂层对粉末及油墨等模型污染物表现出良好的自清洁性能,表明该方法具有良好应用前景。

超疏水-高疏油SiC膜的制备及性能

基于SiO_(2)粒子共混喷涂与浸渍方法,研发了一种在SiC膜上制备超疏水-高疏油表面的工艺。通过喷涂不同粒径的SiO_(2)颗粒,在SiC膜表面构造具有双疏性能的微纳双重粗糙结构,然后通过浸渍将十七氟癸基三甲氧基硅烷接枝至SiC膜表面,成功制备了具有超疏水-高疏油特性和优异自清洁性能的SiC膜。通过改变含氟量、粗糙度,分析了各参数对表面润湿性的影响。经改性后所得超疏水-高疏油SiC膜表面上水和正十六烷的静态接触角分别为152.6°和146.3°,滚动角分别为5.2°和10.2°,这归因于SiC膜表面的微纳结构和低表面能物质降低了其与其他物质的黏附力。在强酸和强碱溶液中,超疏水-高疏油SiC膜表现出稳定的双疏性。本研究为在无机膜上构建具有优异耐酸碱性的超疏水-高疏油表面提供了一种简便的工艺。

环氧含氟聚合物对棉纤维的改性及其超疏水/疏油表面性能研究

采用自由基聚合法合成聚(甲基丙烯酸缩水甘油醚-无规-聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯)[P(GMA-r-mPEGMA)],然后将其中的部分环氧基团与十七氟硫醇中的巯基通过点化学反应,接枝上十七氟硫醇单体(Perfluorodecanethiol,PFDT),制备成环氧含氟聚合物聚(甲基丙烯酸缩水甘油醚-无规-聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯)-接枝-十七氟硫醇[P(GMA-r-mPEGMA)-g-PFDT]。利用自组装方法将环氧含氟聚合物制备成水分散纳米胶束溶液,将棉纤维浸渍到该水分散纳米胶束溶液中,加入2-乙基-4-甲基咪唑作为潜伏性促进剂,促进聚合物的环氧基团与棉纤维表面的羟基活性基团反应,将含氟聚合物通过化学接枝法键合到纤维表面。将改性棉纤维烘干,使含氟基团迁移到表面,制备成超疏水/疏油效果的棉纤维表面,其水接触角度可达到165o以上,滚动角度小于5o,食用油接触角在130o以上,且由于环氧基团的强有力粘接性,使得该改性棉纤维具有很好的稳定性,具有良好的耐有机溶剂抽提、耐酸碱、耐水洗、耐超声等优良性能。

废矿物油水分离技术研究进展

着重综述了目前主流的两类油水分离技术(过滤分离和吸附分离技术)的研究进展,包括分离技术的原理和适用范围、高性能过滤/吸附材料的构建和制备、分离性能的表征和优缺点分析。油水分离技术的研发具有广阔的应用前景,开发新型高效的过滤/吸附材料,提升其分离性能和抗环境干扰能力,降低生产成本,是该领域发展的主要方向。

混酸刻蚀-氟化处理制备X80管线钢双疏表面及其耐蚀性研究

通过酸性溶液对X80管线钢表面进行化学刻蚀,形成具有一定结构的微观粗糙形貌;然后通过低表面能物质十七氟癸基三乙氧基硅烷的修饰,降低钢材基底的表面能,从而成功地制备出超疏水疏油的双疏功能表面。研究了酸性刻蚀和氟化处理对表面形貌及其润湿性的影响,并通过电化学测试研究了双疏表面的耐蚀性能。结果表明:经过4 h的酸性刻蚀与氟化处理,所制备的超疏水疏油表面与去离子水,丙三醇,乙二醇和十六烷的接触角分别达到161°,156°,151.5°和146°,实现了超疏水与疏油的双疏效果。相比较未经处理的X80管线钢试样,双疏表面的腐蚀电位发生了正向移动,而腐蚀电流密度降低了两个数量级,说明双疏试样耐腐蚀性能得到了显著提高。

Femtosecond laser micro/nano fabrication for bioinspired superhydrophobic or underwater superoleophobic surfaces

The preparation of superhydrophobic or underwater superoleophobic interface materials has become a research hotspot because of their wide application in self-cleaning, drag reduction, oil-water separation, anti-oil pollution and so on. The unique wettability of organisms gives inspiration to design and create new interface materials. This review focuses on the recent research progress of femtosecond laser micro/nano fabrication for bioinspired superhydrophobic or underwater superoleophobic surfaces. This review starts with a presentation of the related background including the advantages of femtosecond laser and wettability theoretical basis. Then, organisms with unique wettability in nature, the preparation of superhydrophobic or underwater superoleophobic surfaces by femtosecond lasers on different materials, and their related important applications are introduced. Finally, the current challenges and future prospects with regard to this field are provided.