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双层透明耐磨超疏水膜层的制备

导读:微纳米凹凸表面结构和低表面能是超疏水表面的两个关键因素。近年来,应用sio2纳米颗粒制备微纳米凹凸表面,进而制备超疏水膜层的研究受到广泛关注,主要原因在于sio2纳米颗粒的


返回列表 来源:未知 发布日期:2020-05-09 09:36【
微纳米凹凸表面结构和低表面能是超疏水表面的两个关键因素。近年来,应用sio2纳米颗粒制备微纳米凹凸表面,进而制备超疏水膜层的研究受到广泛关注,主要原因在于sio2纳米颗粒的团聚可以提供超疏水表面所必须的微纳米复合结构,即纳米级的原生颗粒和微米级的颗粒团聚体。但是,sio2纳米颗粒团聚形成的微纳米凹凸层耐磨性差,且透明性和耐磨性之间相互矛盾,因此,如何提高膜层耐磨性且保持高透明性是目前超疏水膜层的关键课题。

天津津腾实验设备有限公司发现本实验是以TEOS为前驱体,以溶胶 ̄凝胶法制备的酸性sio2溶胶作为黏结剂,首先将sio2溶胶在玻璃上旋涂成膜作为底层黏结层,同时将亲水型气相sio2纳米颗粒与sio2溶胶混合后在底层上旋涂成膜作为上层微纳米凹凸膜层,成功地在玻璃上制备得到双层透明耐磨微纳米凹凸膜层,采用KH560改性的sio2纳米颗粒替代未处理的sio2纳米颗粒,制备得到改性双层透明耐磨微纳米凹凸膜层,详细步骤参见补充信息。同时,研究了膜层工艺以及sio2纳米颗粒的改性对膜层界面结构的影响。

天津津腾实验设备有限公司了解到本研究是以TEOS为前驱体,采用溶胶 ̄凝胶法制得的sio2溶胶作为黏结剂,将sio2溶胶在玻璃上旋涂成膜作为底层黏结层,当旋涂转速为400r/min、膜厚为1.39μm时该黏结层具有优异的透光性和耐磨性。UVO照射20min后,sio2溶胶底层WCA为0°,形成高化学活性的亲水性表面。将亲水性气相sio2纳米颗粒与sio2溶胶混合后在底层上旋涂成膜作为上层微纳米凹凸膜层,制备得到双层透明耐磨微纳米凹凸膜层。

经氟硅烷表面修饰,膜层的水接触角为151.23°,在1kg/cm2的荷载作用下,往复打磨200次后,其水接触角仍能达到121.97°,平均面粗糙度保持率为51.62%,具有较好的耐磨特性。采用KH560改性的sio2纳米颗粒来替代未处理的sio2纳米颗粒,制得改性双层透明耐磨微纳米凹凸膜层。经氟硅烷表面修饰,膜层的水接触角为150.82°,打磨后,其水接触角达到126.45°,指标达领先水平,平均面粗糙度保持率达到66.33%,具有更好的耐磨特性。研究表明,sio2纳米颗粒的改性能有效地减少界面结构中的空隙、孔洞,增强膜层的附着力,从而起到增强微纳米凹凸膜层机械耐磨性的作用。



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