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用模板法制备具有自愈性能的聚二甲基硅氧烷超疏水涂层

作者:创始人 日期:2024-06-13 人气:4286

用模板法制备具有自愈性能的聚二甲基硅氧烷超疏水涂层

阻碍超疏水涂层适用性的主要因素是其制备方法复杂、成本高、机械稳定性差。为了解决这些问题,我们将氯化钠颗粒模板与火焰处理技术相结合,制备了具有良好机械稳定性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层。由于该涂层表面的微/纳米结构的大水接触角为163°,水滑动角小于2°,因此该涂层表现出良好的超疏水性。通过胶带剥离和砂纸研磨试验,证明其具有良好的力学稳定性。我们还观察到,损坏的PDMS涂层由于聚合物的部分分解而恢复了其超疏水性。结果表明,采用低成本、简单的方法可以制备高质量的PDMS超疏水涂层,在抗

提高超疏水性涂层的耐磨性主要有三种策略:使用自愈合材料,添加补充化合物,以及构建分层的微/纳米结构表面。该自修复材料可以通过重建微/纳米级结构表面或快速补充涂层表面的低表面能成分来恢复受损涂层的超疏水能力。维修过程的质量可能取决于具体的条件。此外,由于有限的修复效率和性能,需要进一步探索和改进自愈材料的制备。然而,引入辅助试剂和构建分层的微/纳米结构表面可以更有效。

超疏水PDMS涂层的制备工艺

辅助试剂一般为硅烷偶联剂或树脂粘合剂,可以巩固纳米颗粒的结构,改善衬底与超疏水材料之间的粘附性,提高涂层的抗刮性。在衬底上获得的粗糙和高强度的微/纳米级分层结构有效地保护了疏水纳米颗粒免受外部磨损。然而,在复杂的微观结构设计和制备中存在着技术瓶颈。此外,在这些合成过程中,底物经常会被损坏。聚二甲基硅氧烷(PDMS)具有优异的可加工性、热性能和力学性能以及低表面能。超疏水性只能通过在表面制备一个粗糙的结构来实现。一般来说,模板方法可以在PDMS表面复制模板的微/纳米结构。模板法作为一种微量加工技术,由于可以很容易地复制模板的形状和结构,因此在近十年中得到了很好的发展。利用天然模板制备了具有微/纳米结构的超疏水表面。然而,值得注意的是,天然模板具有模板大小的限制性,不能进行大规模的制备。因此,开发一种简单有效的模板方法具有重要意义

我们的研究重点是一种低成本、简单的方法,以氯化钠颗粒为模板和火焰处理,制备具有微/纳米分层结构的PDMS超疏水涂层。该涂层不仅具有良好的机械稳定性和自愈合性,而且具有较高的自洁性能和防结冰性能。该方法简单、环保,具有较好的适用性。


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