喷涂法制备硅藻土Al2O​3超疏水涂层_第1页
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文档简介

本文选用微米级的硅藻土（硅藻土是天然的微米级矿物，储量丰富且廉价、pH为中性无毒、有优良的耐磨性能及较高的耐冲击强度）及纳米级的氧化铝（纳米氧化铝具有优异的耐高温性、耐热性、高硬度及稳定的晶相）构筑一定粗糙度的微纳米分级结构，HDTMOS（HDTMOS为线型结构，水解后的一端为—OH，一端为疏水基团。—OH靠范德华力作用接枝在硅藻土/Al2O3粒子表面，疏水基团暴露在外，经高温固化后，分子间羟基内脱水，从而形成稳定的超疏水表面）为表面改性剂，环氧树脂为粘接剂（增强涂层与基底的粘结性能）。采用喷涂法（该方法不受基底材料、尺寸及形状等限制），制备出具有性能良好的超疏水耐久性涂层，为超疏水涂层在多个领域的应用带来了一定的应用前景。摘要：以十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMOS）的水解液对微米硅藻土和纳米Al2O3进行改性；然后，以环氧树脂E51（E51）为粘接剂制得了悬浮液；最后，采用喷涂法将上述悬浮液喷涂于基底表面，经加热固化后制得硅藻土/Al2O3基复合超疏水涂层。通过单因素实验筛选出最佳制备工艺〔V(HDTMOS)∶V(乙醇)=0.04∶1；m(硅藻土)∶m(Al2O3)=1.5∶0.8；m(E51)∶m(丙酮)=1.0∶5〕。在此条件下制得的超疏水涂层表面静态水接触角高达163.4°。SEM结果显示，复合超疏水涂层表面呈粗糙度均匀的微观分级结构。该涂层适用于滤纸、木块、不锈钢板等多种基底，均表现出优异的超疏水性能。同时，该涂层经过100次的循环磨损实验后，其表面水静态接触角仍高达146.3°。结论（1）采用喷涂法制备了超疏水涂层，通过考察表面改性剂HDTMOS添加量、硅藻土与Al2O3质量比、环氧树脂E51的添加量3个因素，优选出最佳制备工艺条件为：V(HDTMOS)∶V(乙醇)=0.04∶1、m(硅藻土)∶m(Al2O3)=1.5∶0.8、m(E51)∶m(丙酮)=1.0∶5。SEM分析显示，涂层表面具有粗糙度均匀的微纳米分级结构，表面静态水接触角高达163.4°。（2）制备的超疏水涂层表现出优异的疏水性能，且可广泛用于多种基底表面的超疏水改性。涂层在基底表面具有较高的粘附力，经过100次胶带剥离实验，其表面静态水接触角仍高达158.6°。同时，涂层具有较高的耐机械磨损性，经过100次循环线性磨擦测试，其表面仍能保持较好的疏水性，静态水接触角仍高达146.3°。本文利用HDTMOS对硅藻土和Al2O3粒子改性，环氧树脂E51作为粘结剂，采用喷涂法制备了一种耐磨性能良好的超疏水涂层，

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