超疏水材料有哪些?

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生活类答题小能手
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2019-08-11 · 专注生活类答题,解决生活问题
生活类答题小能手
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用PTFE、氟化聚乙烯、氟碳蜡或其它合成含氟聚合物等来制作超疏水涂膜。但氟树脂与基体表面存在弱界面层,与金属等基体结合强度差,需结合其它技术提高其对底材的粘附力,应用范围有明显限制。

其它合成高分子熔体聚合物如聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、不含氟的丙烯酸酯、熔融石蜡等结合一定的工艺技术也可获得超疏水性。

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紫外光响应超疏水/超亲水可逆“开关”研究中,我国科学家利用水热法成功制备阵列的氧化锌纳米棒,并实现了其超疏水特性,文章在《美国化学会志》发表后即被《自然》杂志报道,认为该小组制备的纳米氧化锌阵列结构薄膜具有“同时疏水/亲水”,就如同一块“纳米地毯”,

该结构所具有的超疏水特性可以使该材料具有不沾水和自清洁的作用。通过紫外光的照射,“地毯”又成为超亲水的材料,使水能够存留在粗糙的纳米结构中。

参考资料来源:人民网-“超级开关”:纳米新材料实现超疏水/超亲水可逆转

参考资料来源:百度百科-疏水性涂料

日宝立电子
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生活家马先生
2019-07-11 · TA获得超过18.4万个赞
知道小有建树答主
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超疏水材料:

1、2014年墨尔本的服装技术公司Threadsmiths,发明了一种仿荷叶超疏水的T恤。这种T恤可以经过80次以上的洗涤并且保持超疏水的性质。他们利用纳米技术对棉纤维进行重新编织使其具有防水性能。

2、土耳其-德国联合研究团队以滤纸为多孔基底,通过单面修饰聚二甲硅氧烷(PDMS)/无机微纳颗粒(粒径范围从数纳米到数十微米),简便构筑了具有超疏水/亲水显著润湿性差异的Janus纸。

这种纸具有优异的化学稳定性、机械稳定性和柔韧性,同时保持良好的透气性,在伤口处理等方面具有较大的应用前景。

从固体表面的静态接触角来看,决定固体表面亲疏液性的关键在于材料表面的化学组成,而表面的粗糙程度只是增强了这一效果。所以在构建超疏水固体表面时,一般是在低表面能表面上构建粗糙表面或者在粗糙表面上修饰低表面能的物质。

而人们首先从制备低表面能的物质开始研究,发现目前表面能最低的固体材料为硅氧烷和含氟材料。其中以含氟材料最为优秀,其表面能比硅氧烷低10 mN/m左右,而且氟是所有元素中除氢元素之外原子半径最小的元素。

其电负性强,氟碳键键能大,内聚能低,热稳定性和化学稳定性高。具有耐热、耐候、耐化学介质性优良、折射率低等特性。当材料表面—CF3基团以六边形紧密有序排列堆积时,固体表面具有最低的表面张力6.7 mJ/m2,因此,目前制备具有低表面能的材料大都是以含氟材料为主。

除此之外,人们也开始尝试采用不同的方法控制表面结构来制备超疏水涂层。目前,常用的有层层自组装法、物理或者化学气相沉积法、刻蚀法、模板法、静电喷涂法以及溶胶凝胶法等。

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超疏水性是一种特殊的润湿性,一般指水滴在固体表面呈球状,接触角大于150度,滚动角小于10度。

材料表面能(材料表面分子比内部分子多出的能量)越低,疏水性越好,且当低表面能材料具有微观粗糙结构时,水滴与材料之间会形成一层空气膜,阻碍水对材料表面的润湿,从而形成超疏水状态。

超疏水表面最初的灵感来源于“荷叶效应”。20 世纪90 年代,德国植物学家波恩大学Barthlott等揭示了荷叶表面的结构,发现荷叶的“自洁性”源于其表面的微纳结构。

荷叶表面具有微米级的乳突,乳突上有纳米级的蜡晶物质,这种微-纳米级的粗糙结构可以大幅度提高水滴在其上的接触角,导致水滴极易滚落。

因为水滴在超疏水材料表面滚落时可带走污染物,使材料表面保持清洁。因此超疏水材料具有防水、防腐蚀、防冰以及防附着等多重特性。

荷叶表面除具有超疏水特性——“荷叶效应”之外,还呈现荷叶表面超疏水、底面亲水的(Janus)润湿性特性。模拟荷叶表面这种特性进行具有显著润湿性差异Janus膜表面构筑,目前研究开展的还相对较少。

参考资料来源:百度百科-超疏水

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Desertsky2000
推荐于2017-05-20
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超疏水指水滴在表面呈球状,接触角大于150度。
真正具有本征超疏水的材料是不存在的,对于平整材料而言,最大的水接触角不过119度。但是金属、陶瓷和高分子通过一定处理都可能获得超疏水性能,而途径无外乎两个,一个是合适的表面粗糙形貌,另一个是低表面能物质修饰。
例如对于金属而言,并不具备超疏水特性,但是如果通过腐蚀刻蚀来使表面粗糙,同时通过氟化处理使表面能降低,就可以获得大于150度的接触角,从而变成超疏水材料。
相比而言,高分子的表面能通常都很低,更容易变成超疏水。例如不粘锅用的就是聚四氟乙烯,只要表面粗糙,这种材料自然就成了超疏水材料了。
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伸手不见五指1
2011-03-22 · TA获得超过2788个赞
知道小有建树答主
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近几年,柱状结构阵列碳纳米管膜的超疏水材料的研究有了很大的进展,纳米超疏水材料以其优越的性能,超强的疏水能力,在家电行业中有着越来越广泛的应用前景。
1.固体表面浸润性及主要指标浸润性指当液体和固体表面接触时,液体可以渐渐渗入或附着在固体表面的特性。浸润性是固体表面的重要性质之一,此文主要介绍液体水在固体表面的浸润性。接触角和滚动角是评价固体表面浸润性的重要指标。

1.1接触角所谓接触角,就是液滴在固体表面形成热力学平衡时所持有的角。通过液体-固体-气体接合点中水珠曲线的终点和固体表面的接触点测定出来。根据水在固体表面的浸润程度,固体可以分为亲水性和疏水性,通常我们将与水的接触角大于150°的表面称为超疏水表面。

1.2滚动角滚动角可作为评价表面浸润性的另一指
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