CaCO,3颗粒层模板法制备聚合物超疏水表面

《CaCO,3颗粒层模板法制备聚合物超疏水表面》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浙江工业大学硕士学位论文CaC03颗粒层模板法制备聚合物超疏水表面摘要随着微纳米科技的不断发展，人们对自然界材料的微观结构有了更多的认识和了解，同时人们也正试图寻求各种方法来人工模拟和制备这些材料。仿荷叶超疏水表面由于其在减阻、防雪、自清洁等领域具有广阔的应用前景，已经成为各国学者研究的热点。目前，人工制备超疏水表面的技术虽然很多，但是，一种简单、环保、可大面积制备的技术仍亟待开发。本实验先以重质碳酸钙(CaC03)颗粒层为模板，运用简单热压和酸蚀刻相结合的方法制备聚合物超疏水表面。首先在玻璃基底上均匀铺撒一层CaC03颗粒，以此作为模板，通过热压线性低密度聚乙烯(LLDPE)

2、使CaC03颗粒均匀镶嵌在聚合物表面，进一步经酸蚀得到了具有微米和亚微米多孔结构的表面，其水滴静态接触角(WCA)达(152．7：c-0．8)O，滚动角小于30，具备超疏水性质。表面浸润性能和耐水压冲击性能研究表明该超疏水表面具有良好的稳定性和持久性。用同样工艺微模塑／酸蚀刻其它疏水性聚合物，得到类似结果。本实验为聚合物超疏水表面的工业化生产提供了一条可行途径。由于重质碳酸钙颗粒大小和形状不均一，所得的超疏水表面虽然性能稳定，但表面结构杂乱无序。为了获得表面具有规则有序结构的超疏水表面，我们制备了聚苯乙烯磺酸钠(PSS)掺杂的多孔球形碳浙江工业大学硕士学位论文酸钙(CaC03)

3、颗粒，以其薄层为模板，通过热压低密度聚乙烯(LDPE)并结合酸蚀刻的方法制得了具有多层粘联微球结构、而非常见蜂窝状多孔结构的LDPE稳定超疏水表面[接触角(152．8士2．5)。，滚动角～6。]。元素分析表明，表面粘联微球为纯LDPE而非LDPE包覆的CaC03。为了研究LDPE微球形成机理，将多孔球形CaC03颗粒稀疏地撒在LDPE表面并加热熔融，发现球形CaC03粒子会自发沉降到熔体内部，酸蚀刻后形成了类似莲蓬的表面微结构，即微坑内包含小球。结合球形CaC03颗粒生成原理和多孔结构，认为粘联微球结构和莲蓬结构均是由于LDPE熔融大分子自发沉积到多孔球形CaCO，颗粒内部，“

4、反模”形成了LDPE微球所致。该研究发现为多孔球形CaC03颗粒的应用开辟了新方向。关键词：CaC03，模板法，聚合物，超疏水表面，白发热沉积II浙江工业大学硕士学位论文FABRICATINGPOI』YMERSUPERHYDROPHoBICSURFACESBYREPLICA．MOLDlNGMETHODUSINGCaC03PARTICLESASTEMPLATEABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentsofmicro／nano—technologies，peoplehavelearnedmuchfromstate·-of-the··artmicros

5、tmctureofnaturalmaterials，andaretryingtofindoutapproachestomimicthem．Superhydrophobicsurfacewithlotusleafeffecthasmanypracticalandpotentialapplicationsindifferentfields．Althoughattemptstoproduceartificialsuperhydrophobicfilmshavealwaysbeenintensivelyperformedinrecentyears，however，asimpleande

6、conomicalproceduretomass—producesuperhydrophobicsurfacesstillremainstobefound．Inthispaper，anovelprocess，replica·moldingmethodusingCaC03particlesastemplate，wasdevelopedtofabricatebionicsuperhydrophobicpolymerfilms．Briefly，CaC03particlesuspensionwasfirstcastontoaglasssubstrateandthenwasdriedto

7、wardsformingathinlayerofparticles．Thenlinearlow-densitypolyethylene(LLDPE)wasthermallypressedontosuchaCaC03particlestemplate．Afterbeingcooled，peeledofffromthesubstrateandrinsedwithflowingwater，theLLDPEfilmwithsuperhydrophilicsurfaceWasobtained．Then