食品级超疏水涂层的制备及其性能研究
一种新型超疏水涂层材料的制作方法及其应用

一种新型超疏水涂层材料的制作方法及其应用嘿,咱今儿个就来聊聊这超厉害的新型超疏水涂层材料!你知道不,这玩意儿可神奇啦!先说说它咋制作吧。
就好比做饭似的,得有各种材料搭配好。
首先得有一些特殊的化学成分,这些成分就像做菜的主料,那可是关键得很呐!然后呢,还得通过一些特别的工艺,就像炒菜得掌握好火候一样。
把这些材料按照一定的比例混合起来,再经过一些精细的处理,哇塞,新型超疏水涂层材料就这么诞生啦!这过程,不就跟变魔术似的嘛!那这玩意儿有啥用呢?用处可大了去了!你想想看啊,要是把它涂在衣服上,那以后下雨出门都不用担心淋湿啦,雨滴就跟小水珠在荷叶上似的,咕噜咕噜就滚下去了,多有意思呀!或者涂在一些设备上,那就能更好地保护设备不被水损坏啦,这多重要啊!就好比给设备穿上了一件防水的铠甲,是不是很厉害?再比如说,咱家里的一些东西,容易沾水受潮的,要是有了这涂层,不就不用担心啦?它就像是一个小小的保护神,默默地守护着那些东西呢!而且啊,这涂层还特别耐用,不是那种用一两次就不行了的。
它能长时间地发挥作用,就像一个忠诚的卫士,一直坚守岗位。
你说这新型超疏水涂层材料是不是超级棒?它的出现简直就是给我们的生活带来了好多便利呀!这就好像是给我们的生活打开了一扇新的窗户,让我们看到了更多的可能。
咱可不能小瞧了这些科技成果,它们可都是能实实在在改变我们生活的呢!想象一下,如果没有这种新型超疏水涂层材料,那我们的生活会少了多少乐趣和便利呀!那些容易沾水的东西该怎么办呢?是不是会经常受潮损坏呢?所以说呀,科技的力量真是无穷的,这小小的涂层材料背后可是有着大大的智慧和努力呢!咱得好好感谢那些科学家们,是他们的努力和创新才让我们有了这么好的东西。
以后呀,说不定还会有更多更厉害的材料出现呢,那我们的生活不就更加美好啦?这新型超疏水涂层材料就是一个很好的开始呀,让我们一起期待更多的惊喜吧!这不就是科技带给我们的魅力吗?它能让不可能变成可能,让我们的生活变得更加丰富多彩!。
2021超疏水性气凝胶粉体涂层制备与性能检测范文3

2021超疏水性气凝胶粉体涂层制备与性能检测范文 1引言 超疏水材料是指这种材料的表面对水的静态接触角在150°以上,对水为绝对疏水,且滚动角 < 20°[1]. 接触角越大,表面上的水珠就越圆,当接触角达到90°以上就称为疏水性表面,当接触角达到150°时,水珠就能在表面上滚动,从而达到超疏水的效果(也称为荷叶效应)[2].根据 Cassie-Baxiter[3]提出的状态理论,超疏水状态必须满足两个条件:( 1)材料界面为疏水性表面(即接触角 >90°) ; ( 2)材料的表面必须有一定粗糙度微结构,以托起液滴,阻止因液滴接触到材料表面的底部而降低滚动角。
超疏水材料在很多领域都有很大的应用价值,主要利用其自清洁性、防腐蚀性和超疏水性等独特的表面性质[4].超疏水性涂层的研究始于1950 年[4],目前超疏水性表面的制备方法主要有以下两种途径:( 1)直接采用疏水性的材料,并用物理或化学方法改变材料表面的粗糙度以及表面形貌[5]; ( 2)在粗糙的材料表面上进行疏水改性或者在其表面覆盖 1 层低表面能的疏水性物质[6].超疏水涂层制备方法主要有:升华物质微粒成孔法[7]、化学气相沉积法[8]、离子体处理法[9]、溶胶-凝胶法[10-11]等。
本文所用的气凝胶是以水玻璃为原料,采用微乳液法在常压干燥工艺下制得的粉体气凝胶,经三甲基氯硅烷(TMCS)表面疏水改性后溶于丙酮制成涂层。
通过将气凝胶涂层涂于混凝土表面,测试其疏水性和耐水性等,证明超疏水性气凝胶粉体涂层能达到保护无机建筑物不受污染物附着、雨水侵蚀的效果。
2实验 2.1 实验材料与试剂 本文采用的原材料包括水玻璃(模数 3. 30、SiO273. 08% 、Na2O24. 12% ) ,十六烷基三甲基溴化铵( CTAB) ,三甲基氯硅烷( TMCS) ,正丁醇,工业级煤油(密度 7. 58 g/mL) ,工业级氨水( pH 值约为 12) ,无水乙醇,正己烷,732 钠型强酸性阳离子苯乙烯交换树脂,去离子水,丙酮。
超疏水涂层的制备与应用

超疏水涂层的制备与应用在当今科技迅速发展的时代,材料科学领域不断涌现出各种创新的成果,超疏水涂层便是其中备受瞩目的一项。
超疏水涂层因其独特的性能,在众多领域展现出了广阔的应用前景。
一、超疏水涂层的基本概念超疏水涂层,顾名思义,是一种具有超疏水特性的表面涂层。
当水滴与这种涂层表面接触时,会形成较大的接触角(通常大于150 度),并且水珠能够轻易地滚落,带走表面的灰尘等污染物,实现自清洁的效果。
超疏水现象主要源于表面的微观结构和低表面能物质的共同作用。
在微观层面,表面通常具有粗糙的纹理或微纳结构,这增加了表面的实际接触面积,使得水滴难以浸润。
同时,涂层中含有的低表面能物质,如氟化物、硅烷等,进一步降低了表面的能态,增强了疏水性能。
二、超疏水涂层的制备方法1、模板法模板法是制备超疏水涂层的常用方法之一。
通过使用具有特定微观结构的模板,如纳米多孔氧化铝模板、光刻胶模板等,将材料填充到模板的孔隙或凹槽中,然后去除模板,从而获得具有特定微观结构的超疏水涂层。
2、溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种基于化学反应的制备方法。
首先制备含有前驱体(如硅烷)的溶胶,然后通过凝胶化、干燥和热处理等过程,形成具有超疏水性能的涂层。
这种方法可以在不同的基底上制备均匀的涂层,并且可以通过调整反应条件来控制涂层的性能。
3、化学气相沉积法化学气相沉积法是在高温和真空条件下,将气态的反应物质引入反应室,在基底表面发生化学反应并沉积形成涂层。
通过选择合适的反应气体和控制反应条件,可以制备出具有特定结构和性能的超疏水涂层。
4、电化学沉积法电化学沉积法是在电场的作用下,将溶液中的离子在电极表面还原并沉积形成涂层。
这种方法可以精确控制涂层的厚度和结构,并且适用于在导电基底上制备超疏水涂层。
三、超疏水涂层的应用领域1、自清洁领域超疏水涂层的自清洁特性使其在建筑外墙、玻璃幕墙、太阳能电池板等表面具有广泛的应用前景。
建筑外墙上的超疏水涂层可以减少灰尘和污垢的附着,降低清洁成本;玻璃幕墙上的超疏水涂层可以使雨水迅速滚落,保持表面的清洁和透明度;太阳能电池板表面的超疏水涂层可以减少灰尘的积累,提高发电效率。
仿生超疏水功能表面的制备及其性能研究共3篇

仿生超疏水功能表面的制备及其性能研究共3篇仿生超疏水功能表面的制备及其性能研究1仿生超疏水功能表面的制备及其性能研究随着现代科技的不断进步,仿生学作为一种新兴的研究方向,受到了越来越多的关注。
仿生学是通过对生物体的形态、功能、行为等特征进行研究,来设计新材料、新装置或新系统的一门学科。
仿生学不仅能够解决科学技术方面的问题,还能为环境保护、工业生产等多个领域提供技术支持。
其中,仿生超疏水功能表面的制备及其性能研究是当前研究的热点之一。
超疏水材料具有抗粘附、自清洁和抗腐蚀等优异的性能,对于液体的微纳级传输和分离具有重要应用价值。
如何设计制备具有超疏水性能的表面材料,一直是材料科学领域的难题。
仿生学为这个难题的解决提供了思路。
仿生超疏水功能表面是通过生物表面的微观结构和化学组成,来制备超疏水材料的表面。
例如,以荷叶表面为模板,制备出仿生超疏水表面就是目前的研究热点。
制备仿生超疏水功能表面主要分为两步,即基础表面处理与微观结构化制备。
其中,基础表面处理主要是对基础表面材料进行改性,以便于制备出具有微观结构的超疏水表面。
微观结构化制备则是通过对表面的化学和物理过程进行控制,来制备出具有各种不同形貌和大小的微观结构,从而实现超疏水的性能。
制备出仿生超疏水功能表面后,需要对其性能进行表征和应用研究。
其中,表征方法主要包括接触角测试、接触角滞后测试、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等。
应用研究方面,仿生超疏水功能表面已经应用于防水、防腐、油水分离、普通自清洁等多个领域。
虽然仿生超疏水功能表面的研究有了重要进展,但在复杂环境中应用时仍面临着挑战和不足。
例如,在高湿度环境下,仿生超疏水表面易出现气体泡沫覆盖导致超疏水性能下降。
此外,仿生超疏水表面的制备成本较高,难以大规模应用。
因此,未来的研究需要解决这些问题,以便更好地推广和应用仿生超疏水功能表面。
综上所述,仿生超疏水表面是一种新型的材料表面,具有重要应用价值。
具有超疏水性的纳米涂层材料的制备与应用研究

具有超疏水性的纳米涂层材料的制备与应用研究随着科技的飞速发展,纳米技术已经逐渐渗透到各个领域。
其中,具有超疏水性的纳米涂层材料备受关注。
这种材料不仅具有抗水性能,还具备自清洁、抗污渍和抗腐蚀等优异特性,被广泛应用于建筑、汽车、电子等领域。
一、纳米涂层材料的制备方法制备具有超疏水性的纳米涂层材料有多种方法,以下介绍其中两种主要方法。
1. 溶剂法制备溶剂法制备是通过溶剂中的有机小分子与纳米材料产生相互作用,形成一层疏水膜。
这种方法操作简单,成本低廉,常可在常温下完成。
适合大规模制备,但其对环境的影响需重视。
2. 原位合成法制备原位合成法通过在基材表面直接进行化学反应,使纳米材料在基材表面形成一层自组装膜。
这种方法能够在材料表面形成均匀、稳定的纳米层,并且具有良好的附着力,适合于复杂形状的基材。
二、超疏水性纳米涂层的应用超疏水性纳米涂层材料具有广泛的应用领域,以下分别从建筑、汽车和电子三个方面进行讨论。
1. 建筑领域超疏水性涂层在建筑领域中的应用正在逐渐增多。
在屋顶或墙体上涂布超疏水性材料,可以实现自洁效果,降低维护成本。
此外,超疏水性涂层还可以在建筑物表面形成一层保护膜,提高材料的抗腐蚀性和耐候性。
2. 汽车领域在汽车领域,超疏水性涂层可以应用于车身和玻璃等部位。
超疏水性涂层能够有效防止水珠在表面聚集,提高行驶视野。
此外,超疏水性涂层还可以减少水泥等污染物的沾附,保持车身的清洁。
3. 电子领域在电子领域,超疏水性涂层可以应用于电子设备的触控屏幕、电路板等部位。
超疏水性涂层能够有效提高电子设备的防水性能,减少液体渗入导致的损坏。
同时,超疏水性涂层还可以减少尘埃和油脂等污染物的附着,提高电子设备的使用寿命。
三、超疏水性纳米涂层的挑战与未来发展方向虽然超疏水性纳米涂层材料应用潜力巨大,但仍面临一些挑战。
例如,涂层的耐久性和稳定性需要进一步提高,涂层的制备方法仍需要简化和标准化。
此外,生产工艺的成本也是一个需要解决的问题。
超疏水涂层制备工艺的接触角与耐腐蚀性研究

超疏水涂层制备工艺的接触角与耐腐蚀性研究超疏水涂层是一种表面涂层技术,通过改变材料表面的化学结构和形貌,使其具有极低的液体粘附能力,从而形成类似莲叶叶面的疏水效果。
该涂层具有很多优点,如优异的自清洁性能、抗腐蚀性能和耐磨性能等,因此在各个领域广泛应用。
超疏水涂层的制备工艺通常包括两个步骤:表面改性和涂层形成。
首先是表面改性。
通过一系列的物理和化学方法,改变材料表面的化学结构和形貌,使其形成一层纳米级的微观结构。
常见的表面改性方法包括湿化技术、电化学氧化、沉积聚合物薄膜等。
这些方法可以根据不同的材料和需求进行选择和组合。
接下来是涂层形成。
通过溶液浸涂、电沉积、离子束沉积或气相沉积等方法,将改性后的材料表面形成一层超疏水涂层。
在涂层形成过程中,控制涂层的厚度和结构是非常重要的,通常需要通过调整溶液浓度、沉积速度和处理温度等参数来实现。
在超疏水涂层的研究中,接触角是一个重要的性能参数。
接触角是指液体与固体表面形成的接触面所形成的角度。
在超疏水涂层上,液滴在表面上形成的接触角较大,接近于180°,表明液滴几乎完全不与表面接触,具有很好的疏水性能。
接触角的大小与表面的化学结构和形貌密切相关,可以通过改变表面结构和化学组成来调控接触角。
除了接触角,超疏水涂层的耐腐蚀性也是一个重要的研究方向。
由于超疏水涂层通常用于防护金属材料,因此其抗腐蚀性能是一个关键指标。
通过改善涂层的结构和添加抗腐蚀剂等措施,可以提高超疏水涂层的耐腐蚀性能。
同时,超疏水涂层还可以作为防腐蚀涂层的一种补充,增加涂层的抗腐蚀能力。
总结起来,超疏水涂层制备工艺的研究主要包括表面改性和涂层形成两个步骤。
通过改变材料表面的化学结构和形貌,形成具有纳米级微观结构的疏水表面。
接触角和耐腐蚀性是超疏水涂层研究中的重要性能参数,可以通过调控表面结构和化学组成来实现良好的接触角和抗腐蚀性能。
超疏水涂层在防护材料和增加表面性能方面具有广阔的应用前景。
喷涂法制备耐久性超疏水涂层及其性能研究

喷涂法制备耐久性超疏水涂层及其性能研究喷涂法制备耐久性超疏水涂层及其性能研究摘要超疏水涂层是近年来发展迅速的领域之一,具有广泛的应用前景。
本研究采用喷涂法制备了一种耐久性超疏水涂层,并对其性能进行了研究。
研究结果表明,所制备的超疏水涂层具有优异的耐久性和超级疏水性能,并且在各项性能指标上表现出良好的稳定性。
关键词:超疏水涂层、喷涂法、耐久性、疏水性能引言超疏水涂层是一种具有高度疏水性能的表面覆盖材料,其能有效降低表面的液体粘附,并且在液体滴落时形成快速滚动或完全反弹的现象。
这种特殊的表面性质使得超疏水涂层在自洁、防污、抗腐蚀、液体输送等领域具有广泛的应用前景。
近年来,研究人员通过不同的方法制备超疏水涂层,其中,喷涂法由于其简单、低成本的特点受到了广泛关注。
在喷涂法中,通过将超疏水材料溶解在适当的溶剂中,并通过喷雾喷涂到物体表面来制备超疏水涂层。
然而,由于一些超疏水材料的耐久性不佳,导致涂层的疏水性能随时间的推移而逐渐减弱。
因此,本研究旨在制备一种耐久性超疏水涂层,并对其性能进行全面研究,以提高超疏水涂层在实际应用中的稳定性和可靠性。
实验方法1. 材料准备:选择一种优秀的超疏水材料,将其溶解在适当的溶剂中,获得超疏水涂层的喷涂溶液。
2. 涂层制备:将喷涂溶液充分搅拌均匀后,通过喷雾喷涂的方式将超疏水涂层喷涂到玻璃基板上,并待其干燥。
3. 表面性能测试:使用接触角仪测量涂层的静态接触角,并采用水滴滚动实验测试涂层的超疏水性能。
4. 耐久性测试:将涂层样品放置在常温常湿环境下,定期观察样品的疏水性能变化,并进行表面接触角的测量。
结果与讨论通过喷涂法成功制备了一种耐久性超疏水涂层,并在玻璃基板上得到了均匀的覆盖。
实验结果显示,涂层的静态接触角达到了160°以上,滚动角小于3°,说明所制备的涂层具有高度的超疏水性能。
在耐久性测试中,将涂层样品放置在常温常湿环境下,连续观察30天,结果显示涂层的疏水性能几乎没有明显变化。
超疏水表面涂层的制备

超疏水表面涂层的制备摘要:近年来,由于超疏水膜表面在自清洁、微流体系统和特殊分离等方面的潜在应用,超疏水性膜的研究引起了极大的关注。
本文着重介绍了超疏水表面涂层的几种制备方法,并对超疏水表面涂层的发展前景进行了展望。
关键字:超疏水、自清洁、制备方法超疏水表面已在自然界生物的长期进化中产生,许多动植物(如荷叶、水稻叶、蝉翼和水黾腿)表面具有超疏水和自清洁效果,最典型的代表是所谓的荷叶效应超疏水表面是指与水的接触角大于150°而滚动角小于10°的表面[1]。
Barthlott和Neinhuis[2]通过观察植物叶表面的微观结构,认为自清洁特征是由粗糙表面上微米结构的乳突以及表面的存在蜡状物共同引起的。
江雷[3]认为荷叶表面微米结构的乳突上还存在着纳米结构,而这种纳/微米阶层结构是引起表面超疏水的根本原因。
固体表面超疏水性是由固体表面的化学成分和微观几何结构共同决定的。
由于超疏水涂层独特的表面特性和潜在的应用价值而成为功能材料领域的研究热点,,并获得越来越广泛的应用。
超疏水涂层的制备方法通常,制备超疏水表面有两种途径一种是在具有低表面能的疏水性材料表面进行表面粗糙化处理;另一种是在具有一定粗糙度的表面上修饰低表面能物质。
查找和整理前人对于超疏水薄膜的研究,整理下来超疏水薄膜的制备方法可分为6种方法[4],分别为:气相沉淀法、相分离法、模板法及微模板印刷法、刻蚀法、粒子填充法和其他方法。
气相沉积法气相沉积法包括物理气相沉积法(PVD)、化学气相沉积法(CVD)等。
它是将各种疏水性物质通过物理或化学的方法沉积在基底表面形成膜的过程。
Julianna A等[5]通过气相沉积法,在聚丙烯膜表面沉积多孔晶状聚丙烯涂层,使聚丙烯膜呈现超疏水性,接触角达到169°,其接触角提高了42°。
他们同时对聚四氟乙烯膜进行沉积处理,接触角提高30°左右。
他们用原子力显微镜表征其表面形貌,两种膜表面都呈高低不同的各种突起,他们认为正是这种高低不同的突起使膜的疏水性增强。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
食品级超疏水涂层的制备及其性能研究
食品级超疏水涂层的制备及其性能研究
摘要:近年来,超疏水涂层在各个领域得到了广泛的应用,然而对于食品接触材料的超疏水涂层的研究却相对较少。
本研究旨在制备食品级超疏水涂层,并对其性能进行了详细的研究。
通过改变涂层的材料和制备工艺,获得了具有优异超疏水性能的食品级超疏水涂层。
利用接触角测量仪对涂层的接触角进行测定,同时测试了涂层的耐磨性、耐刮性等物理性能。
实验结果显示,所制备的超疏水涂层在接触角方面表现出优异的性能,同时具有较好的耐磨性和耐刮性,可有效应用于食品包装材料等领域。
关键词:超疏水涂层,食品级,制备,性能研究
1. 引言
在当今社会,食品安全问题备受人们关注。
食品包装材料作为直接与食品接触的一环,其性能的安全性极为重要。
超疏水涂层由于其优越的物理性能被广泛应用于不同领域。
然而,对于食品接触材料的超疏水涂层的研究却相对较少。
因此,制备食品级超疏水涂层并研究其性能对于提高食品包装材料的安全性具有重要意义。
2. 实验部分
2.1 材料与方法
实验中所使用的涂层材料为食品级材料,通过改变不同的组分比例制备了不同配方的超疏水涂层。
涂层制备采用热溶法,并在特定的工艺条件下进行涂布。
随后,对涂满涂层的基板进行热固化处理。
2.2 性能测试
接触角测量仪用于测试涂层的接触角。
接触角越大,表明涂层的超疏水性能越好。
同时,使用磨损试验仪测试了涂层的耐磨性能,利用刮痕试验仪测试了涂层的耐刮性能。
3. 结果与讨论
通过接触角测量仪测定了不同配方涂层的接触角。
实验结果表明,所制备的涂层具有较大的接触角,达到了超疏水的要求。
同时,耐磨性和耐刮性测试结果显示,所制备的涂层在物理性能方面表现出了较好的性能。
4. 结论
本研究成功制备了食品级超疏水涂层,并对其性能进行了详细的研究。
实验结果表明,所制备的涂层具有优异超疏水性能,并具有良好的耐磨性和耐刮性。
这为食品接触材料的超疏水涂层的应用提供了一定的理论和实验基础。
本研究成功制备了食品级超疏水涂层,并通过接触角测量、耐磨性测试和耐刮性测试对其性能进行了评估。
实验结果显示,所制备的涂层具有较大的接触角,达到了超疏水的要求。
同时,涂层表现出了良好的耐磨性和耐刮性能。
这为提高食品包装材料的安全性提供了重要的实验和理论基础。
未来的研究可以进一步优化涂层配方,改进涂层制备工艺,以及研究涂层的抗菌性能,从而进一步提高涂层的应用潜力。