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特制涂层疏水助剂

来源: 发布时间:2022年07月11日

纳米超疏水材料在防附着、减少阻力方面的应用


江雷研究小组通过控制表面形态及模仿生物表面,成功制备出了超疏水自清洁、滚动各向异性及高黏附性超双疏水表面,这种双疏水界面材料会给人们的日常生活及工农业生产带来极大的便利和高附加产值,将超双疏界面材料涂在轮船的外壳、燃料储备箱上,不仅可以达到防污、防腐的效果,用于输送石油的管道中,还可以防止石油粘附管道壁,从而减少运输过程中的损耗并防止石油管道堵塞;用于水中运输工具或水下核潜艇表面上,可以减少水的阻力,提高行驶速度;用于半导体传输线上,可防止雨天因水滴放电而产生的噪音;用于微量注射器针尖上,可以完全消除昂贵的药品在针尖上的黏附及由此带来的对针尖的污染;涂有超双疏水剂的纺织品和皮革,是一种很好的防水防污材料。 纳米易清洁疏水涂层能够填平基材表面的坑洞。特制涂层疏水助剂

研究人员将自修复技术和超疏水技术结合,使用dyn-PDMS材料(一种改性聚二甲基硅氧烷)成功制备了一种玻璃高分子涂层,它独特的动态共价键使其具有自修复性和机械坚固性。同时,dyn-PDMS材料本身是低表面能物质,具备优异的超疏水性能。该涂层很好地解决了超疏水涂层耐久性差的问题。另外,在涂层制备过程中由于溶剂的快速蒸发,高分子物质得以保留,致使该涂层可达到小于100nm的厚度。先前大多数超薄涂层在固化到材料表面后会产生大量微小的针kong缺陷,致使涂层性能达不到预期效果。而伊利诺伊大学研发的这种超薄涂层可以有效防止针kong缺陷的形成,而且极易浸涂到硅、铝、铜或钢等各种基体材料上形成纳米级厚度的涂层。环保涂层品牌水滴缩得越像圆圆的球形,这个角度就越大,也就说明表面的疏水性越强。

纳米超疏水涂层以其独特的效能在实际应用中得到了很广的的应用。

基于超疏水原理的自清洁表面由于其独特的表面微观结构和优异的超疏水性能,很难在其表面附着雨、雪、风和沙。因此,它在汽车、建筑玻璃、飞机挡风玻璃、卫星天线、高压电线乃至飞机涂装等领域具有重要的应用前景。室外广告牌的表面和建筑物的外墙,如荷叶,可以保持清洁。船舶需要消耗大量的能量来克服摩擦阻力。潜艇等水下航行器的阻力甚至可以达到80%。对于输送管道,如水(油)管道,几乎所有的能量都用来克服流固表面的摩擦阻力。随着微机电泵的发展,泵的尺寸越来越小,固液界面摩擦力也越来越大。例如,微通道流动的摩擦阻力已经成为制约相关器件发展的重要因素。因此,降低摩擦阻力是提高速度和节能的主要途径。近年来,纳米超疏水涂层的减阻研究越来越受到重视。纳米超疏水涂层的减阻率可达30%~40%。在疏水表面添加无机或有机涂层的减阻实验中发现,在较低的流量下,比较大表面阻力可降低30%,但随着流量的增加,由于表面粗糙度的影响,减阻效率降低。

使用纳米涂层方法/步骤:


1、防水防潮双重效果:纳米防水涂层使电子产品表面具有极强的疏水、憎水、防水效果,物体表面水珠犹如在荷叶上一样滚落,类似荷叶效应,使附着在物体表面的灰尘,污垢随着水珠重力快速滑落,带走玻璃表面灰尘和大部分污垢,不留水痕迹,达到了双重自洁净的功效。

2、防油防化学代替三防漆:纳米防水涂层可以防止酸性液体的侵蚀,能形成对于盐水,电解液,腐蚀性气体等的耐化学品的保护涂层。能用于精密零部件等的封口处理;以及移动电话等的移动通信用具电路板的防油防化学的防护涂层。

3、膜层超薄不影响外观和使用:纳米防水涂层在电子产品表面形成的膜层极薄透明,可以还原裸屏手感,也不会引起产品自身功能,外观,以及微分子结构等特性的变化。其他传统防水材料相比,纳米防水剂所形成的膜层不容易被人为破坏,而且涂覆更加均匀、更加完整。 超疏水涂层在疏水方面的应用是非常理想的。

超薄自修复涂层实现耐久超疏水性能

2021年9月NatureCommunications杂志刊登了美国伊利诺伊大学香槟分校在超薄自修复超疏水涂层的新的研究成果。这种超疏水涂层厚度小于100nm,具备自修复功能,可以承受划痕、撞击等损伤破坏,可解决传统超疏水涂层耐久性差的问题。

目前已有的超疏水表面大多机械强度不高或化学稳定性较差,在使用过程中容易导致超疏水性能丧失。针对这一问题,以往的方法是在超疏水涂层中引入耐磨物质,并采用含氟化合物进行修饰,但这种涂层一般厚度较于10μm),而且在应用过程中存在局限性。 涂层常温固化后能增加基材表面光泽、耐磨和防污效果。金属疏水涂层厂家

在疏水材料表面,圆圆的小水滴翻滚跳动,这样的画面看起来总是格外舒爽。特制涂层疏水助剂

影响涂层疏水性能的因素有哪些呢:

涂层的疏水性能主要取决于涂层的表面化学结构以及涂层的表面物理结构。

1、表面化学结构对涂层的疏水性能影响主要表现为化学基团的表面能的高低。目前应用较较广的疏水涂层通常为含氟涂层、含硅涂层等。其中含氟涂料中含氟基团的表面能随着氟原子取代数的增加表面能降低,因此随着氟原子数量的增加涂层的疏水功能增加。含硅涂层主要是通过溶胶-凝胶法在涂层表面构建特殊结构,同时还可以引入含有一定长碳链的硅烷单体的低表面能物质来增加疏水性。

2、表面物理结构对涂层的疏水性有非常大的影响。自然界很多现象都表明表面物理结构对疏水有非常大的影响,典型就是“荷叶效应”,其他还有水黾的足,鸭子的羽毛等均具有良好的疏水功能,科学家们根据生物表面特性进行仿生制造疏水表面,手段多样(如刻蚀、腐蚀、溶胶-凝胶法、激光打印、气相沉降以及模板法等),其共同点是在固体表面构建微纳结构达到疏水的目的。 特制涂层疏水助剂

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