聚酰亞胺基超疏水涂層的制備及其潤濕性能研究.pdf

1、超疏水性表面是指與水的接觸角大于150°、滾落角小于10o的表面，由于它具有許多獨(dú)特的表面性能，在防水、防霧、防雪、防腐蝕和自清潔等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。但由于現(xiàn)有超疏水技術(shù)大多工藝復(fù)雜、無法大面積制備超疏水表面，同時(shí)所制備的超疏水表面的機(jī)械性能較差，極大地制約了超疏水表面在實(shí)際生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。開發(fā)低成本、易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用、并能提高機(jī)械性能的超疏水表面制備技術(shù)受到了越來越多的關(guān)注。 本文開發(fā)了兩種聚酰亞胺基超疏水涂層的制備工

2、藝并對其表面潤濕性能進(jìn)行了研究： （1）利用聚酰胺酸涂料作為涂層基底材料，通過銀離子交換和熱處理技術(shù)在基底涂層表面構(gòu)筑了具有孔洞狀結(jié)構(gòu)的納米銀層，在用低表面能的含氟癸基硫醇進(jìn)行疏水改性后，獲得了納米銀修飾的聚酰亞胺超疏水涂層。該超疏水涂層的表面粗糙度和靜態(tài)接觸角均隨著熱處理溫度的升高而增大，而滾落角隨著熱處理溫度的升高而減小；涂層表面的疏水性能隨著離子交換溶劑極性和AgNO3溶液濃度的增大而提高；同時(shí)涂層的疏水性也隨離子交換時(shí)間

3、延長而提高。該制備工藝的優(yōu)化條件為：熱處理溫度大于350oC ；最佳離子交換用溶劑為水；優(yōu)化離子子交換用AgNO3濃度為0.1M；優(yōu)化離子交換時(shí)間為2小時(shí)。 將納米銀修飾聚酰亞胺超疏水表面涂層應(yīng)用在空調(diào)散熱鋁板表面，研究了超疏水表面的防結(jié)霜性能。結(jié)果表明，超疏水表面改性能顯著延緩霜層在鋁板表面的生長；防結(jié)霜性能隨著表面疏水性能的增強(qiáng)而提高；霜層在普通鋁板和疏水鋁板表面上具有不同的生長過程和化霜過程。模擬能耗計(jì)算表明，用超疏水改性

4、散熱鋁板表面能顯著降低空調(diào)在制熱時(shí)的能耗，提高空調(diào)的工作效率，在設(shè)計(jì)環(huán)保節(jié)能空調(diào)領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。 （2）利用商業(yè)化的疏水SiO2納米粒子和聚酰胺酸涂料一步共混制備聚酰亞胺/SiO2復(fù)合超疏水涂層。涂層的疏水性隨著疏水SiO2納米粒子含量的增加而增強(qiáng)；當(dāng)納米粒子質(zhì)量含量超過32.5％時(shí)，涂層表面接觸角大于154o、滾落角小于6o。制備的超疏水表面具有良好的耐溶劑性能、耐刮傷性能和自清潔性能.該工藝的工藝過程簡單、易實(shí)現(xiàn)規(guī)模