深圳金铂利莱plasma的疏水超疏水界面材料课件.pptVIP

从自然到仿生的疏水/超疏水界面材料

内容1、引言nn2、含氟丙烯酸酯共聚物的制备和表面性能；3、超疏水界面材料的制备、结构与性能n

1、引言疏水——自然界的启发n水滴在荷叶，鹅毛等表面随意地滚动。n

1.1问题的引出润湿——固体表面的重要特征之一：疏水（不n浸润）、亲水（润湿）;疏水(憎水，拒水)：接nn触角Θ大于900;Young方程:σcosθ=(σ-σ)LVSVSL疏水表面：纺织品、自清洁玻璃、化工管道输送等等n

接触角、表面张力与润湿性能低表面能（表面张力）物质利于形成疏水表面:氟、硅类材料n

1.2含氟聚合物与疏水性能含氟聚合物的优异性能：n(6)抗粘性(1)耐热性nnnnnn(7)耐磨擦性(8)光学特性(9)电学性能(10)流变性能(2)耐化学药品性(3)耐气候性(4)憎水憎油性(5)防污染性nnnn

含氟高分子功能性的起因HFCl范德华引力半径/nm0.120.1350.18电负性2.14.03.0C－X键能416.310.66485.340.68326.352.58/kJ.mol-1C－X极化率/10-24cc

结构对含氟聚合物疏水性能的影响氟含量表面张力（dyn/cm）聚合物结构%聚偏二氟乙烯-(-CHCF-)-59.32522聚十五氟庚烷基甲基丙烯酸乙酯5911

氟丙烯酸酯聚合物的表面形貌

氟丙烯酸酯织物整理剂氟丙烯酸酯织物整理剂：n杜邦(Teflon)，nnnnn赫斯特(Nuva)，阿托化学(Forapade)、旭硝子(Asahi-guard)、大金(Unidyne)

性能？成本？氟单体（丙烯酸全氟烷基乙基酯）很昂贵，产品成本高；nn使用活性聚合制备嵌段共聚物只需要很少的氟单体用量就可以得到很好的拒水拒油效果？？？

2、氟丙烯酸酯共聚物的疏水性能2.1氟丙烯酸酯两嵌段共聚物的制备nn2.2氟丙烯酸酯两嵌段共聚物的表面性能2.3氟丙烯酸酯嵌段共聚物与无规共聚物表面性能比较nn2.4氟丙烯酸酯乳液聚合及其表面性能

2.1ATRP法制备含氟嵌段共聚物溶剂：环己酮nnn引发剂：α-溴代异丁酸乙酯催化剂/配位剂：CuBr/五甲基二乙基三胺氟单体：丙烯酸全氟烷基乙基酯CH=CHCOOCHCH(CF)CFnn22227.63共聚单体：BMA/MA/MMA等

2.2含氟嵌段共聚物固体表面性能的研究研究外部条件、氟嵌段长度（氟含量）、共聚链段长度等对表面性能的影响nn表面性能的表征：接触角、表面张力或表面能

热处理对嵌段共聚物表面性能的影响热处理t的影响热处理T的影响Annealingtemperatureis120℃,Annealingtimeis30min,thesampleisBMAFAEAthesampleisBMAFAEA9610.29610.2

BMA嵌段长度对接触角的影响FAEA链段长度固定为2.0水在共聚物表面的接触角x石蜡油在共聚物表面的接触角

FAEA嵌段长度对接触角的影响水在共聚物表面的接触角BMA嵌段长度固定为96石蜡油在共聚物表面的接触角96x

含氟嵌段共聚物固体表面能的计算液体在固体表面的润湿行为可以用Yong氏方程来描述Fowkes：界面间的吸引力应为表面上不同分子间作用力之和

含氟嵌段共聚物固体表面能的计算SampleW(θ(HO)θ(CHI)γγdγpγsvF2222c%)degreedegreemN/mN/mmN/mN/mmm2BMAFAEM2.1c5.57.69066848688882522.5624.5696BMAFAEM10518.714.241.7315.9718.313.31.7015.0015.412.960.9213.8815.013.040.8313.873.14.58.296BMAFAEM10.610617.011219.711396BMAFAEM96BMAFAEM10.196

含氟嵌段共聚物改性丙烯酸树脂的表面性能含氟高分子被用作涂料表面改性剂，通过添加含氟高分子可以获得不润湿表面，使其具有憎水、憎油和防污能力。n以丙烯酸酯类树脂为基体树脂，通过添加含氟嵌段共聚物作为表面改性剂，研究含氟嵌段共聚物的加入对涂料防水、防油和防污能力的影响n

添加量对丙烯酸酯树脂表面性能的影响表面张力接触角用极少量的改性的丙烯酸酯树脂膜具有低表面性质

2.3嵌段共聚物与无规共聚物表面性能的比较ΘΘWγFγdmN/mγpsTypeSamples(HO)(CHI)(%)mN/m2222mN/mdegreedegree423.726.95％seriesMAFAEA1561.7MArF-5％4.8215.590