立项答辩多孔聚合物超疏水涂层的制备及其性能研究.ppt

多孔聚合物超疏水涂层的制备及其性能研究 2 1、项目背景 2、可行性 分析 3、项目特 色与创新 4、预期成果 6、经费使用计划 7、成员分工 3 项目背景 什么是超疏水性？ 水滴接触固体表面形成固液气三相界面， θ为接触角，当θ 90°时表现为疏水性， θ90°时表现为亲水性。 超疏水表面：接触角150°,滚动角10°的表面。 为什么具有超疏水特性？ 1.低表面能物质 2.微观形貌：材料表面的微纳结构导致 超疏水材料的特性：防水、防污、自清洁。 由于其独特的表面性能，应用前景十分广泛。 4 项目背景 轮船底部防污涂料 防冰雪涂料 天然气管道抗腐蚀涂层 5 项目背景 超疏水金属网 自清洁玻璃 注射器防污涂层 现有技术的不足 现有的制备方法如模板法、激光刻蚀法、等离子处理法所需的 设备昂贵，条件苛刻（如高温、高压等），成本较高（如氟硅单体） 制备的超疏水涂层稳定性、持久性不强，推广度低 我们的改进 利用相分离法，简单有效，成本较低 不使用昂贵的低表面能物质如氟硅单体等 通过改变反应单体的配比来控制涂层的微观结构，进一步改善涂层的疏水性及其它综合性能，如稳定性等。 6 项目背景 多孔聚合物超疏水涂层 良好的实验条件 广东省绿色化学产品技术重点实验室 良好的设备条件 华南理工大学分析测试中心及化学与化工学院拥有先进的仪器设备： 德国DATAPHYS ICS公司的视频光学接触角测定仪OCA20 德国LEO公司的扫描电子显微镜（SEM）（LEO 1530 VP） 中国本原纳米仪器公司的原子力显微镜（AFM）（CSPM2003） 其他大型分析设备，如XRD等 7 可行性分析 方案设计 —— 多孔聚合物超疏水涂层的制备 8 可行性分析 原料：聚合单体—甲基丙烯酸丁酯（BMA） 交联单体—乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA） 引发剂—偶氮二异丁腈（AIBN） 混合致孔剂—1,4-丁二醇（BDO），环己醇 制备方法：相分离法 方案设计 —— 多孔聚合物涂层的制备 制备步骤： 9 可行性分析 方案设计 —— 研究方法 拟采用正交实验法研究以下变量对涂层性能的影响 反应时间 反应温度 引发剂用量 环己醇:1,4-丁二醇 BMA:EDMA 致孔剂总量:单体总量 10 可行性分析 方案设计 —— 涂层的表征 静态接触角（CA）测试—使用视频光学接触角测定仪 表面微观结构测试—通过扫描电子显微镜（SEM）进行测试，测试前在涂层表面喷一层金膜以使其具有导电性，加速电压为5.00 kV。 用原子力显微镜（AFM），以轻敲模式（Tapping mode），在常温常压下测试多孔聚合物涂层的表面形貌。 11 可行性分析 项目特色与创新 12 不同致孔剂组合和配比调整涂层微观结构，进而提高涂层的疏水性能 直接在玻璃基片上采用相分离法制备超疏水涂层，不需用任何低 表面能物质进一步修饰，涂层结构均匀且重现性好 所用的试剂均常见的普通试剂，价格低廉，对于大规模的工业生产 十分有利 13 预期成果 目标与进度安排 14 时间 目标 2013.4-2013.5 查阅资料，设计研究方案，撰写开题报告，搭建试验平台。 2013.6-2013.11 参照文献采用一定的工艺参数制备涂层，并对其进行性能测试。 2013.12-2014.11 改进一些工艺参数，进行实验研究、记录实验数据、处理分析数据，并不断改进研究方案。 2014.12-2015.1 分析实验数据，为结题报告的撰写做准备 2015.02-2015.3 总结，完成结题报告，参加结题答辩 15 经费使用计划 项目 具体情况 所需经费 购置实验材料费 原材料、化学试剂、仪器、实验耗材等 4000元 相关资料与文献购买费 包括书籍、期刊、必要资料的印刷、邮寄费等 1500元 材料表征测试费 CA、SEM、AFM等 2500元 发表论文、专利版面费 2000元 共计 10000元 成员分工 16 时间 任务 人数（备注） 前期 项目立项（包括查阅资料，制作ppt） 所有成员 中期 超疏水涂层的合成 2人（朱明丽、陈莉） （实验研究） 涂层的表征 1人（陈莉） 改进一些工艺参数， 进行实验研究并记录数据 采取两班制，每周轮流进行实验工作 分析实验数据，不断改进方案 3人（张多彬，张善俊、陈莉） 后期 研究成果总结及论文撰写 3人（张多彬，张琳悦，陈莉） 谢谢！ 17