复合粒子涂膜表面疏水性能分形评价.pdf

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1、第26卷第4期无机化学学报V01．26No．42010年4月CHINESEJ0URNALOFINORGANICCHEMISTRY615—620复合粒子涂膜表面疏水性能分形评价曲爱兰1程江2杨卓如，2(暨南大学生命科学学院化学系，广州510632)(华南理工大学化工学院，广州510640)摘要：采用接枝法和非均相乳液聚合与溶胶一凝胶法相结合技术，制备了不同形状的复合粒子，经低表面能的物质修饰后，其涂膜表面具有超疏水性。采用分形理论对涂膜表面疏水性进行评价，用分形维数表征涂膜表面微观形貌与疏水性能之间的关系，结果表明对于粗糙结构表面．分形维数较粗糙度因子能更

2、好地反映表面形貌对水接触角的影响。关键词：分形理论：复合粒子：疏水性中图分类号：0647．5文献标识码：A文章编号：1001—4861(2010)04—0615—06HydrophobicityonFilmSurfaceswithCompositeParticlesEstimatedbyFractalTheoryQuAi—LanCHENGJiangYANGZhuo-Ru，(DeaprtmentofChemistry,CollegeofLifeandScienceTechnology,JinanUniversity,Guangzhou510632(TheS

3、choolofChemistryandChemicalEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640)Abstract：Compositeparticleswerepreparedbygraftingmethodandemulsionpolymerizationcombinedwithsol-gelmethod．Hydrophobicitywasshownonthefilmsnrfacewithcompositeparticlesaftermodificationbymateria

4、lwithlowsurfaceenergy．Fractaltheorywasusedtoestimatethehydrophobicityandtherelationbetweenthesurfacemorphologiesandhydrophobicitywascharacterizedbyfractaldimension．Theresultsshowthatfractaldimensioncanbemoreappropriatethanroughnessfactorforcharacterizationthemorphologyeffectonhyd

5、rophobicity．Keywords：fractaltheory；compositeparticles；hydrophobicity0引言分形结构来描述．用分形维数定量表征涂膜表面微观形貌与性能之间的关系不仅可以量化描述材料表分形理论及其方法正被人们用于各个领域的研面的微观形貌．还可将分形维数作为疏水性能指标究中【lj在材料科学领域存在着大量的分形图像．这的参考但目前对于双尺寸结构的粗糙表面疏水性些分形图像一般携带着材料内部的大量信息计算的分形评价尚未见报道。在文献[31中我们探讨了SiO机技术使得大量的统计计算可以在计算机上快速实粒子的粒径和形状与

6、表面微观结构、表面粗糙度和现，从而可以快速计算出无规分形维数。对各种材料表面疏水性能的关系．结果表明复合粒子在膜表面的分形维数进行比较分析．可以得到材料制备过程的无规则排列赋予涂膜表面不同等级的粗糙度．使中的一些重要信息并反馈到制备中．从而来分析和得单纯的粗糙度因子不能反映水接触角的变化本证实材料的制备过程文采用分形理论方法对几种具有双尺寸结构的复合HerminghauS等[21认为任何粗糙表面都可以用粒子涂膜的表面进行疏水性能分形评价．表明分形收稿日期：2009—10．27。收修改稿日期：2010．O1．07。通讯联系人。E—mail：zhryang@

7、scut．edu．cn第一作者：曲爱兰，女，42岁，高级工程师；研究方向：精细化工。616无机化学学报第26卷维数比粗糙度因子可更好地评价表面的疏水性能mFAS-=3：2：0．5)缓慢滴加tIJ~L液中，室温下搅拌12h，滴加水解的MPS继续维持搅拌12h最后加入KPS1实验部分升温至8Oc《=反应2h促进二氧化硅粒子和乳胶粒1．1原料的共缩聚甲基丙烯酸十二氟庚酯(CH2=c(ct])COOCH，CF1．4接枝法制备复合乳胶粒(CF3)CHFCF(CF3)，DFMA，哈尔滨雪佳集团)；甲基丙在500．170和80nin的SiO，醇溶液中分别加烯酰氧基丙基

8、三异丙氧基硅烷fMAPTIPS．C．1757．入硅烷偶联剂KH．560．室温搅拌