pvdf防污自洁膜的制备与表征

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：粱庆建、签字日期：20il"m-多月／2日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权云洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保

2、存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：粱灰也导师签名：签字目期：2口修年弓月／2目签字目期：2D／5年弓月／2目学位论文脏要创新一㈣煳万方数据一、制备了具有不同粗糙梯度的模板，以此模板制备的PVDF膜，表面构筑了具有类似荷叶的粗糙结构。二、首次采用以CF4为气氛的等离子体对粗糙结构的PVDF膜表面进行低表面能改性；采用共混含氟树脂的方法，对不同粗糙度的PVDF膜进行低表面能改性。三、基于分形理论，对PVDF膜粗糙表面的粗糙度进行表征，分形得出的分形维数可以较好地定量表征不

3、同PVDF膜粗糙表面的粗糙度。万方数据摘要膜结构建筑具有造价低、节能、环保、抗震和缩短施工时问的优点，被称为“21世纪的绿色建筑”。由于使用了柔性的膜材料，具有“力随形”的特征，满足建筑的美学造型，常作为城市标志性建筑。但随着时间的推移，膜结构建筑也会承受环境带来的污染，它的清洁需要花费大量的时间和劳动力，且高空作业更具有一定的危险性，因此，膜材建筑表面的防污自洁性受到关注。PVC是建筑膜材料常用的涂层材料，为解决其耐老化性差的问题，近年来，在膜材料的制备中将惰性的PVDF涂覆于PVC表面，而PVDF具有疏水性，但尚未达到防污自洁的超疏水要求。本课题对PVDF膜的超

4、疏水性进行研究，提出了具有产业化潜力的防污自洁PVDF膜的制备方法，对该领域的研究与发展具有理论和实践指导意义。论文基于荷叶效应原理，并以光滑表面的润湿理论一杨氏理论，和粗糙表面的润湿理论Wenzel和Cassie理论为基础，以模板法制备了具有粗糙结构表面的PVDF膜，以共混含氟树脂、低温等离子体改性等手段对PVDF膜进行低表面能修饰，制备了具有自洁性能的超疏水PVDF膜。主要研究内容是：(1)以玻璃为基板，以环氧树脂为粘合剂，分别将不同粒径的碳化硅粒子固着于玻璃基板，制备了具有不同粗糙梯度的模板；(2)采用不同粗糙尺度的自制模板，制备了具有不同粗糙结构表面的PVD

5、F膜，研究了不同粗糙度对PVDF膜表面疏水性的影响，发现了粗糙结构与PVDF膜疏水性能的规律性；(3)采用含氟树脂与PVDF涂层胶共混的方法，对粗糙表面结构的PVDF膜进行低表面能修饰，使制备膜表面更近似于荷叶表面结构，研究了不同粗糙度对共混含氟树脂PVDF膜疏水性的规律；(4)采用低温等离子体技术，以CF4为气氛，对PVDF平板膜进行改性，对处理功率、时间、压强等因素进行了探讨，确定了等离子改性的最佳工艺条件；(5)以CF4等离子体，对不同粗糙度的PVDF膜和共混含氟树脂的不同粗糙度PVDF膜进行改性，探讨改性对PVDF膜表面疏水性的影响。采用SEM、AFM对膜表

6、面形貌进行表征，采用红外光谱仪、XPS对改性后膜的化学组成变化进行表征，采用TG、DTG对膜的热性能进行了分析，采用集灰实验对膜的自洁性进行了表征，采用拒油效果测试对膜防油性污物的性能进行了表征。结果表明：以自制模板制备的PVDF膜，其表面构筑了不同粗糙度的精细结构，具有类似荷叶的表面结构，证明了模板法制备粗糙表面PVDF膜的可行性；共混含氟树脂的PVDF膜的接触角和滚动角均有明显的改变，以6拌模板所制得的PVDF膜，接触角高达164．5。，滚动角为4．1。，达到了超疏水状态；以CF4为气氛对PVDF平板膜进行等离子体改性的最佳处理工艺为：功率200W、压强60pa

7、、时间5min；万方数据对6群模板制备的PVDF膜经等离子体改性，其表面接触角高达164．6。，滚动角低至1．80，达到了超疏水状态：等离子体对共混含氟树脂的PVDF膜改性，1撑～6拌模板对应的PVDF膜表面的静态接触角都超过了150。，滚动角均低于5。，均达到超疏水；集灰实验证明，所制备膜具有很好自洁性能，拒油效果优良。基于分形理论，借助FractalFOX分形软件，研究分形理论用于表征膜表面粗糙度可行性分析和方法探讨：研究分形维数对PVDF膜表面粗糙度的分析表征。结果表明：比表面积法计算的分形维数，对于表征自制模板的粗糙度有可行性，分形维数可定量表征不同PV