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低表面能超疏水涂层原理?

促天科技 2024-10-27 00:25 0 0条评论

一、低表面能超疏水涂层原理?

液体在固体表面的润湿特性常用杨氏方程描述。液滴与固体表面的接触角大,润湿性差,其疏液体性强;反之则亲液体性强。固体表面的疏水性与其表面能密切相关。固体表面能低,静态水接触角大,当水接触角大于90°时呈明显的疏水性。目前已知的疏水材料中有机硅和有机氟材料的表面能低,并且含氟基团的表面能依—CH2—>—CH3>—CF2—>—CF2H>—CF3的次序下降。—CF3的表面能低至6.7mJ/m2,在光滑平面上的水接触角最大,通过Dupre公式可计算为115.2°,长链碳氢基团的自组装有序单层膜的水接触角可达112°。而通常低表面能无序排列的有机硅、有机氟聚合物的水接触角分别为101°和110°。

固体表面的润湿性是由固体表面的化学组成和表面三维微结构决定的。通常有2种方法可提高固体表面的水接触角和疏水性:①通过化学方法改性固体的表面化学组成,降低其表面自由能;②改变固体表面的三维微结构,提高固体表面的粗糙程度。在光滑平面上通过化学方法降低固体表面的自由能来提高其疏水性是相当有限的,水接触角不超过120°。自然界很多植物叶子表面存在超疏水性,最典型的就是荷叶。德国波恩大学WBarthlott和CNeinhuis系统研究了荷叶表面的自清洁效应,发现荷叶表层生长着纳米级的蜡晶,使荷叶表面具有超疏水性,同时荷叶表面的微米乳突等形成微观粗糙表面(见图1),超疏水性和微观尺度上的粗糙结构赋予了荷叶“出污泥而不染”的功能,也就是荷叶效应(Lotus-effect)。

二、新型超疏水性透明涂层在哪买?

杜邦产的 Teflon AF 注意看是AF 不是我们常见的特氟龙PTEF, 溶解在FC-75 或FC-77后 进行镀膜,就可以获得高透明 疏水疏油的镀层

价格偏高,Teflon AF 在日本的售价和人民币是 4800RMB / g, 溶剂FC-77 是 1000RMB / g

三、亲水涂层和疏水涂层区别?

1.涂层是什么?

涂层是均匀涂抹在基材上的一层透明物质,目的是加强隐形车衣的性能,因为大自然的气候复杂多变,原先单一的TPU车衣已经不能满足消费这对车衣的需求。

2.亲水涂层和疏水涂层的区别?

根据涂层水接触角是否大于90度来判定亲水涂层还是疏水涂层,大于90度的为疏水涂层,小于90度的则为亲水涂层。两种涂层都具有泼水性。

疏水性的车衣表面遇水遇油性物质会自动聚集滑落,跟荷叶效应一样具有自清洁的效果,如果是雨水多发地区的车主建议选择疏水性的车衣产品。CP隐形车衣的P7S、P8S这两款就是采用最新的纳米仿生涂层。

四、超疏水材料前景

超疏水材料前景」一直是科學界和工業界關注的熱門話題。隨著生活水平的提高和對環境保護意識的增強,對於開發更加環保、高效的材料需求日益迫切。超疏水材料作為一種具有廣泛應用價值的新型材料,其前景不僅受到學術界的高度關注,也受到產業界的廣泛青睞。

超疏水材料的定義與特點

超疏水材料是指表面接觸角大於150度且回弹角小於10度的材料,具有極強的疏水性能。這意味著水滴在其表面滾動時能夠迅速擦拭乾淨,並且不易被潮濕。此外,超疏水材料還具有自潔性、耐腐蝕性、耐磨性等優秀特點,可以應用於自清潔表面、抗腐蝕材料、自潔潤滑材料等領域。

超疏水材料的應用領域

目前,超疏水材料已經應用於多個領域,如紡織、建材、汽車、航空航天等。在紡織行業中,超疏水材料被應用於製作防水透濕布料、抗污染面料等產品,提高了產品的性能和耐久性。同時,在建材領域,超疏水材料可以應用於外牆保護、防水塗料等方面,有效提高建築材料的耐久性和美觀性。

此外,汽車和航空航天領域也是超疏水材料的重要應用領域。通過在車身表面和機翼表面塗覆超疏水材料,可以有效減少風阻和空氣阻力,提高車輛和飛機的性能和燃油效率。

超疏水材料的研究進展

隨著科學技術的不斷進步,超疏水材料的研究也取得了長足的進展。目前,學術界和產業界紛紛投入大量資源進行超疏水材料的研究與開發。研究人員通過改變材料的結構和表面形態,設計出了具有不同特性和性能的超疏水材料,擴大了其應用范圍。

超疏水材料的未來發展

超疏水材料作為一種具有廣泛應用價值的新型材料,其未來發展潛力巨大。隨著社會對環保技術和高效材料的需求不斷增加,超疏水材料將在更多領域得到應用和推廣,為促進社會經濟的可持續發展貢獻力量。

五、疏水涂层是什么材料?

氟/硅材料

氟元素的电负性最强,原子半径很小,原子极化率很低,有机氟化合物中C-F键键能大,氟原子沿着碳键作螺线形分布,具有屏蔽效应,分子间作用力小,表面能很低。氟碳涂料中PTFE、FEP、ECTE、ETFE、PFA等是常用的耐候绝缘疏水涂料。也有人用PTFE、氟化聚乙烯、氟碳蜡或其它合成含氟聚合物等来制作超疏水涂膜。但氟树脂与基体表面存在弱界面层,与金属等基体结合强度差,需结合其它技术提高其对底材的粘附力,应用范围有明显限制。

其它疏水材料

其它合成高分子熔体聚合物如聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、不含氟的丙烯酸酯、熔融石蜡等结合一定的工艺技术也可获得超疏水性。Han等使用原子转移自由基聚合合成的三元嵌段共聚物Pt BA-b-PDMS-b-Pt BA制作了超疏水涂膜。

有机-无机杂化材料

有机-无机杂化材料常具有纳米结构,不仅可提供含特定微观结构的粗糙度,还能获得显著的静态疏水性。由烷氧基硅烷制得的溶胶-凝胶杂化材料由于其独特的光学性能被直接应用于传统光学材料、有色玻璃、光防护、光成像、激光、信息记录及其它器件

六、水性漆疏水剂:提升涂层表面疏水性的利器

什么是水性漆疏水剂?

水性漆疏水剂是一种可以添加到水性漆中的特殊涂料添加剂,旨在改善涂层表面的疏水性能。它能使水性漆在干燥后形成一层均匀、平滑且高度疏水的涂层,使水滴快速滚落,防止水分渗入涂层下,从而增加涂层的耐久性和美观度。

水性漆疏水剂的工作原理

水性漆疏水剂通常由疏水性高的有机硅、氟碳等化合物组成。这些化合物在涂料中形成一层微细且稳定的涂层,在外界水分的作用下,涂层表面形成高度疏水的效果。这种疏水效果是通过降低涂层表面能量和改变涂层结构来实现的。

水性漆疏水剂的优点

  • 改善涂层的耐候性:水性漆疏水剂可以有效防止水分渗入涂层下,减少涂层损耗和腐蚀,提高涂层的耐久性。
  • 提升涂层的美观度:疏水剂使得涂层表面光滑且均匀,不易粘附尘土和污垢,保持涂层的色彩稳定和光泽。
  • 增强防污性能:由于涂层表面疏水性的提升,水滴可快速滚落,减少涂层受到的污染,便于清洁维护。
  • 环保健康:水性漆疏水剂是基于水性系统开发的,不含有害溶剂和VOC,符合环保标准,对人体和环境无毒无害。

如何选择和应用水性漆疏水剂?

选择适合的水性漆疏水剂需要根据涂层的具体要求和应用领域来决定。一般来说,要考虑涂层的基材、环境条件、使用寿命等因素。在选择时,应该与相关专业人士进行咨询和配合。

在使用水性漆疏水剂时,应按照厂家提供的说明书和标准操作流程进行施工。通常情况下,将疏水剂按一定比例加入水性漆中,并充分搅拌均匀,然后按照正常的涂刷或喷涂工艺进行涂装。

小结

水性漆疏水剂是一种重要的涂料添加剂,能够显著提升水性漆的疏水性能。通过增加涂层表面的疏水效果,水滴滚落性能得到改善,使涂层更耐久、美观和易于清洁。因此,在应用水性漆时,添加疏水剂是一种值得考虑的策略。

感谢您阅读本文,希望通过本文能带给您关于水性漆疏水剂的一些帮助和启发。

七、超疏水结构?

超疏水表面,指这样一种材料或物体表面,能使落于其上的水滴呈现大于150°接触角(θ),这样的表面称为超疏水表面。

自然界中广泛存在,如荷叶表面,某些多肉植物表面,水黾的足表面,苍蝇的复眼表面等。也可通过赋予材料或物体表面更低的表面能或特殊的微观结构来人为制备超疏水表面。

八、超疏水涂料?

疏水涂料常指涂膜在光滑表面上的静态水接触角θ大于90°的一类低表面能涂料,而超疏水涂料是一种具有特殊表面性质的新型涂料,是指固体涂膜的水接触角大于150°并且常指水接触角滞后小于5°,具有防水、防雾、防雪、防污染、抗粘连、抗氧化、防腐蚀和自清洁以及防止电流传导等重要特点,在科学研究和生产、生活等诸多领域中有极为广泛的应用前景

九、超疏水定义?

超疏水是一种新型材料,它可以自行清洁需要干净的地方,还可以放在金属表面防止外界的腐蚀。

超疏水的研究开始于一句诗句,出淤泥而不染,濯清涟而不妖,为什么荷花会出淤泥而不染呢,就在于荷花表面有一层超疏水材料,使得水流聚股流下。

十、纳米技术在超疏水和超疏油领域的应用

纳米技术作为一项新兴技术,不仅在科学研究领域取得了突破性进展,还在工业应用中发挥了重要作用。本文将重点探讨纳米技术在超疏水和超疏油领域的应用。

什么是超疏水和超疏油?

超疏水(superhydrophobic)和超疏油(superoleophobic)是指表面具有非常强的防水和防油性能的特征。这种特征源自于表面具有特殊的微纳结构,使得水滴和油滴无法在表面上附着,而是迅速滚落下来。

纳米技术在超疏水和超疏油中的应用

纳米技术为实现超疏水和超疏油性能提供了有效的途径。通过将纳米材料应用于表面涂层或纳米结构制备中,可以制造出具有特殊性能的表面。

一种常用的方法是使用纳米颗粒来构建微纳结构。这些纳米颗粒可以通过溶液沉积、蒸发沉积、电子束蒸发等方法制备在表面上。通过控制颗粒的形状和排列方式,可以制造出不同的微纳结构,从而实现超疏水和超疏油性能。

另一种常用的方法是使用纳米涂层。纳米涂层可以通过溶胶-凝胶法、电化学沉积法、磁控溅射法等制备。这些纳米涂层能够形成一层均匀且致密的保护层,使得表面具有超疏水和超疏油性能。

超疏水和超疏油的应用领域

超疏水和超疏油表面具有诸多优点,因此在各个领域都有着广泛的应用。最典型的领域是自清洁和防污染。超疏水和超疏油表面能够阻止污垢、液体、油脂等附着在表面上,从而起到自清洁和防污染的作用。

此外,超疏水和超疏油表面还可以应用于油墨印刷、生物医学、防腐蚀、防冰霜等领域。在油墨印刷中,超疏水和超疏油表面可以使得油墨涂层更加均匀、质量更好。在生物医学领域,超疏水和超疏油材料能够作为人工器官表面涂层,减少血液与器官之间的摩擦和黏附。

总结

纳米技术为超疏水和超疏油表面的制备提供了一种有效的途径。超疏水和超疏油的表面在自清洁、防污染、油墨印刷、生物医学等领域有着广泛的应用前景。未来,随着纳米技术的不断发展,我们有理由相信超疏水和超疏油技术将在更多领域得到应用。

感谢您阅读本文,希望通过本文的介绍,您对纳米技术在超疏水和超疏油领域的应用有了更深入的了解。