超疏水表面的制备方法

关于超疏水表面的基本介绍及其制备

【摘要】超疏水表面材料具有防水，防污，可减少流体的粘滞等优良特性，是目前功能材料研究的热点之一。其中关于超疏水表面材料性能的研究及其制备是关键，从微观角度对其性能的说明，介绍和评述超疏水的制备方法，并对该领域的发展进行了展望。

【引言】尽管人们很早就知道荷叶表面“自清洁”效应，但是一直无法了解荷叶表面的秘密。直到20世纪90年代，德国的两个科学家首先用扫描电子显微镜观察了荷叶表面的微观结构，认为“自清洁”效应是由荷叶表面上的微米级乳突以及表面蜡状物共同引起的。其后江雷等人对荷叶表面微米结构进行深入分析，发现荷叶表面乳突上还存在纳米结构，这种微米与纳米结构同时存在的二元结构才是引起荷叶表面“自清洁”的根本原因。自从Onda等1996年首次报道在实验室合成出人造超疏水表面以来，这引起了研究人员的广泛兴趣。总体来说，目前的研究主要集中以下几个领域：1）研究自然界中具有超疏水表面的植物和动物 ,为开发具有新型表面结构的材料提供灵感。2）使用无机物或在金属表面制备具有超疏水性表面的材料。3）使用高分子材料制备具有超疏水性的表面。4）理论研究,主要是通过构建模型以探讨表面结构状况与接触角或滚动角的关系。

超疏水表面一般可以通过

《功能高分子》课程论文

超疏水高分子薄膜的构建

摘要：超疏水表面可表现出防水、防雾、抗氧化、自清洁等重要特性，具有广

泛研究前景。对自然界中的“荷叶效应”的仿生研究认为，超疏水性的获得来源于粗糙表面及疏水物质，通常可通过刻蚀、印刷、自组装等方式获得粗糙表面，也可表面化学修饰镀上疏水分子膜。本文就超疏水高分子膜的构建，介绍了含氟聚合物、蜂窝状大分子及电纺技术在构建超疏水大分子膜方面新的思路与探索。

关键词：超疏水表面；高分子膜；含氟聚合物；自组装；同轴电纺

超疏水表面一般指与水接触角(WCA)大于150°、滑动角(SA)小于10°的表面。超疏水表面技术的理论研究始于20世纪40年代，来源于对大自然中植物与一些自然现象的认识，最典型的就是荷叶的超疏水性和自清洁功能。而由于超疏水膜在防水、自净、减阻降噪和光电材料等方面巨大的应用前景，90年代以来引起了广泛关注。

1. 超疏水表面的构建

植物叶表面具有自清洁效果，以荷叶为代表，称为“荷叶效应”。对荷叶表面的研究认为，这种自清洁特征是由粗糙的表面和疏水蜡状物质共同引起的。中科院江雷课题组[1]研究发现，在荷叶表面微米结构的乳突上还存在纳米结构，这种微米-纳米相复合的阶层结构是引起超疏水的根本原因，并通过

外圆、内孔、 第二章 外圆、内孔、平面加工2.1外圆表面加工 外圆表面加工 一、外圆车削 二、外圆磨削

外圆、内孔、 第二章 外圆、内孔、平面加工2.1外圆表面加工 外圆表面加工 一、外圆车削

外圆、内孔、 第二章 外圆、内孔、平面加工2.1外圆表面加工 外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹 工件的装夹 ①三爪子定心卡盘 存在定心误差， 有位置精度要求的表 面应在一次装夹当中 加工。

外圆、内孔、 第二章 外圆、内孔、平面加工2.1外圆表面加工 外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹 工件的装夹 ②前后顶尖

外圆、内孔、 第二章 外圆、内孔、平面加工2.1外圆表面加工 外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹 工件的装夹 ②前后顶尖

外圆、内孔、 第二章 外圆、内孔、平面加工2.1外圆表面加工 外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹 工件的装夹 ③四爪单动卡盘

外圆、内孔、 第二章 外圆、内孔、平面加工2.1外圆表面加工 外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹 工件的装夹 ③四爪单动卡盘

外圆、内孔、 第二章 外圆、内孔、平面加工2.1外圆表面加工 外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹 工件的装夹 ④心轴

用心轴装夹工件时，对工件的

第24卷第2期

2010年4月

江苏科技大学学报(自然科学版)

JournalofJiangsuUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)

Vol.24No.2Apr.2010

利用铝酸酯偶联剂X230制备超疏水

纳米二氧化硅粒子

朱　佳,高玉华,徐　荣

1

1

2

(1.江苏科技大学材料科学与工程学院,江苏镇江212003)(2.江苏省昆山市周市镇安全生产办公室,江苏215300)

摘　要:以甲苯为溶剂用自制的廉价铝酸酯偶联剂X230面使其达到超疏水效果.用傅里叶红外光谱(2IR))M)、表面水接触角测量

(WCA).:该方法得到的纳米二氧化硅表面成功

,,关键词:;中图分类号:1172　　　　　文献标志码:A　　　　　文章编号:1673-4807(2010)02-0139-04

Synthesisofsuper2hydrophobicnano2silicaparticlesmodifiedbyaluminatecoupler(X230)

ZhuJia,GaoYuhua,XuRong

1

1

2

(1.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,JiangsuUniversity

Puronic M-80 脂肪基聚氧乙烯醚磺酸盐 外观：浅色至淡黄色液体

性能：极佳耐碱性能，常温下耐碱达150g/L,高温汽蒸条件下可达50g/L

?具有优异的除蜡，除油能力；对油脂，矿物油和蜡质有极强的去除能力，去污力是SAS60的2倍。

?具有极强的钙皂分散力，是LAS和SAS60的3倍，适用于小浴比洗涤，有效防止污垢再沉积。

?在软硬水条件下都能保持极高的洗涤性能，是其他磺酸盐所不具 备的。

? 广泛的PH值范围内都很稳定，抗氧化能力强。

应用：※ 纺织印染助剂如精炼剂，除油剂，精炼酶，渗透剂，润湿剂，皂洗剂，洗涤剂，枧油，退浆剂等。

※ 除油洗涤剂，除蜡洗涤剂，强碱工业洗涤剂※ 硬表面洗涤 pH：5.5-7（1%水溶液） 密度：0.96 脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的合成工艺

以脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯醚(AEO/APEO)为起始剂,经过卤代、磺化反应得到脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐。以不同结构中心碳原子的反应规律分析确定了磺化反应为S_N2过程,以L_(27)(3~(13))正交实验得到较佳合成条件为:AEO为起始剂,磺化反应2 h,反应温度70℃,最终产物收率89.67%。界面活

Puronic M-80 脂肪基聚氧乙烯醚磺酸盐 外观：浅色至淡黄色液体

性能：极佳耐碱性能，常温下耐碱达150g/L,高温汽蒸条件下可达50g/L

?具有优异的除蜡，除油能力；对油脂，矿物油和蜡质有极强的去除能力，去污力是SAS60的2倍。

?具有极强的钙皂分散力，是LAS和SAS60的3倍，适用于小浴比洗涤，有效防止污垢再沉积。

?在软硬水条件下都能保持极高的洗涤性能，是其他磺酸盐所不具 备的。

? 广泛的PH值范围内都很稳定，抗氧化能力强。

应用：※ 纺织印染助剂如精炼剂，除油剂，精炼酶，渗透剂，润湿剂，皂洗剂，洗涤剂，枧油，退浆剂等。

※ 除油洗涤剂，除蜡洗涤剂，强碱工业洗涤剂※ 硬表面洗涤 pH：5.5-7（1%水溶液） 密度：0.96 脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的合成工艺

以脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯醚(AEO/APEO)为起始剂,经过卤代、磺化反应得到脂肪醇/烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐。以不同结构中心碳原子的反应规律分析确定了磺化反应为S_N2过程,以L_(27)(3~(13))正交实验得到较佳合成条件为:AEO为起始剂,磺化反应2 h,反应温度70℃,最终产物收率89.67%。界面活

南京工业大学本科生毕业论文

PVDF膜材料表面的耐碱老化研究

摘要

聚偏氟乙烯是一种半结晶聚合物，具有较强的疏水性，能流延成膜，易受到有机物，特别是蛋白质的吸附而造成膜污染。针对膜污染，用较高浓度的NaOH碱液在高温下对膜进行清洗。但在清洗过程中，我们发现PVDF在碱液下逐渐变黄甚至发黑，PVDF的膜结构被破坏，减短了PVDF膜的使用寿命。本实验正是基于此，采用改变PVDF表面结晶形态的方法对PVDF进行改性，从而提高其耐碱性。

PVDF常见的晶体结构主要有三种：β、α、γ晶型。而溶剂和不同温度对膜结晶性能以及各种晶型的产生都有比较宏观的影响。根据文献及前期摸索，实验主要从以下三方面进行：成膜工艺、结晶形态、表面形貌结构对PVDF膜耐碱性的影响。

我们着重研究了PVDF膜材料在不同亲核试剂（氢氧根、乙胺）进攻下的脱氟降解过程，以及表面结构对此界面层脱氟降解反应的影响。

在相同的侵蚀环境下，PVDF溶剂膜脱氟降解速度和程度要远远高于PVDF熔融膜。溶剂膜老化速度要快于熔融膜。含α晶型较多的PVDF膜耐碱老化性能明显要强于含α晶型多的PVDF膜。表面排布较规整的样品更耐碱老化。

关键词：聚偏氟乙烯 耐碱性 结晶形态 脱氟降解

常用电线电缆资料。

成型不良的原因及调节方法详解

No不良项目原因

1有条纹

树脂温度过低射出速度过快模温过低

进料口位置不佳

2邹纹或表面树脂温度，模温过低光洁度有异

射出压力不足射出速度太慢进料口位置不佳进料口太小、太细

脱模剂、污染、水气蒸发

3银条

树脂的分解树脂干燥不足树脂滞留时间过长射出速度过快空气混入模温过低射出成型机模具出气不良表面污染

4进料口周围有花纹树脂温度过低

干燥不充分射出压力过低射出速度过低模具

5黑条

主轴、机筒、伤痕滞留时间过长机筒温度过高射出速度过快轴转速快烧焦6烧焦

空气混入

射出速度过快7云纹、光泽不良

树脂过热

成型材料干燥不足模温过低

机筒温度过高、过低脱模剂过多

8色差、混色

颜料染料分散不良

成型机筒温度过高、过低可塑化不良树脂的分解

改善对策提高树脂温度降低射出速度提高模温

改变进料口位置

降低机筒温度，提高模温提高射出压力加快射出速度

改变进料口位置，增多进料口加大、加粗进料口

改换脱模剂，清扫模具表面设置汽体流出槽降低树脂温度充分干燥树脂减少循环时间降低射出速度提高背压提高模温

改为带出气口样式设置汽体流出槽模具表面清扫

提高树脂温度，提高成型机头温度充分干燥树脂提高射出压力加快射出速度提高模温

加大进料口及流道改变进料口位置清扫主轴机筒、换轴射出机

常用电线电缆资料。

成型不良的原因及调节方法详解

No不良项目原因

1有条纹

树脂温度过低射出速度过快模温过低

进料口位置不佳

2邹纹或表面树脂温度，模温过低光洁度有异

射出压力不足射出速度太慢进料口位置不佳进料口太小、太细

脱模剂、污染、水气蒸发

3银条

树脂的分解树脂干燥不足树脂滞留时间过长射出速度过快空气混入模温过低射出成型机模具出气不良表面污染

4进料口周围有花纹树脂温度过低

干燥不充分射出压力过低射出速度过低模具

5黑条

主轴、机筒、伤痕滞留时间过长机筒温度过高射出速度过快轴转速快烧焦6烧焦

空气混入

射出速度过快7云纹、光泽不良

树脂过热

成型材料干燥不足模温过低

机筒温度过高、过低脱模剂过多

8色差、混色

颜料染料分散不良

成型机筒温度过高、过低可塑化不良树脂的分解

改善对策提高树脂温度降低射出速度提高模温

改变进料口位置

降低机筒温度，提高模温提高射出压力加快射出速度

改变进料口位置，增多进料口加大、加粗进料口

改换脱模剂，清扫模具表面设置汽体流出槽降低树脂温度充分干燥树脂减少循环时间降低射出速度提高背压提高模温

改为带出气口样式设置汽体流出槽模具表面清扫

提高树脂温度，提高成型机头温度充分干燥树脂提高射出压力加快射出速度提高模温

加大进料口及流道改变进料口位置清扫主轴机筒、换轴射出机

超表面理论及应用-超材料的平面化

An Overview of the Theory and Applications of Metasurfaces: The Two-Dimensional Equivalents of Metamaterials

Christopher L. Holloway1, Edward F. Kuester2, Joshua A. Gordon1, John O’Hara3, Jim Booth1, and David R. Smith4 三碗 译

摘要

超材料通常由按一定规律排布的散射体或者通孔构成，由此来获得一定的性能指标。这些期望的特性通常是天然材料所不具备的，比如负折射率和近零折射率等。在过去的十年里，超材料从理论概念走到了市场应用。3D超材料也可以由二维表面来代替，也就是超表面，它是由很多小散射体或者孔组成的平面结构，在很多应用中，超表面可以达到超材料的效果。超表面在占据的物理空间上比3D超材料有着优势，由此，超表面可以提供低耗能结构。文章中将讨论到超表面特性的理论基础和它们不同的应用。我们也将可以看出超表面和传统的频率选择表面的区别。

在电磁领域