论文部分内容阅读
超疏水表面因其表面具有良好的自洁净性能,在建筑、航海、管道运输以及日常生活等方面都有着广泛的运用。目前大部分制备超疏水材料的方法都具有成型周期长、成型面积小,部分方法在制备过程中产生有毒有害物质等缺点。正是因为这些缺点的存在,限制了超疏水材料的推广。本文中提出了三种制备具有超疏水性能表面材料的方法,并对其制备工艺进行了研究。文章中介绍了采用有机硅球修饰聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面制备超疏水材料的方法。将具有低表面能性质的有机硅球密集排布在流动性能较差的PDMS表面,然后将其固化,使其表面具有良好的疏水性能。制备出的样品表面呈现出微米级的复合结构,即在大突起的表面覆盖有小的微球结构,使得制备出的样品表面接近超疏水的效果。探讨了 PDMS在不同预热温度下制备出的样品的表面疏水性能,为预热PDMS制备样品提供了指导。此外研究了有机汽油对制备出的样品表面疏水性能的影响。在本文中,采用类固态等温热压印的生产工艺以过滤网为模板在经过低表面能修饰的聚碳酸酯的表面获得了超疏水的效果。制备出的样品的表面呈现出微纳复合结构,在过滤网压痕的表面形成了纳米级别的波纹状结构,这样的复合结构大大提高了固体表面的粗糙度,减小了表面固体相分数的占有率,对高分子材料表面的疏水性能有显著的提高。采用类固态等温热压印的工艺较之传统的制备超疏水的工艺,大大缩短了生产周期,使得单片样品的生产周期控制在短短几分钟内。探讨了不同的热压印工艺对制备出的样品表面疏水性能的影响,得到了最佳的类固态等温热压印聚碳酸酯制备出超疏水表面的工艺条件。研究了聚合物表面氟含量对其表面润湿性能的影响。对制备出的样品表面疏水性能的耐摩擦性能进行了分析。本文对聚碳酸酯在类固态等温热压印过程中的填充行为进行了有限元分析。对热压温度、热压时间、热压压力等工艺因素对聚碳酸酯在类固态等温热压中的成型影响进行了分析。获得的有限元分析结构与实验结果相似,为聚碳酸酯的类固态等温热压印工艺提供了指导。本文以PDMS为模板,采用紫外纳米压印技术,大大提高了聚合物表面性能。提出了一种全新的PDMS软模板的制备工艺,并采用紫外纳米压印技术制备出了具有良好疏水性能的固体表面。