刘子涵:地质聚合物基硅酮纳米纤维超疏水复合涂层的制备与性能研究论文

刘子涵:地质聚合物基硅酮纳米纤维超疏水复合涂层的制备与性能研究论文

本文主要研究内容

作者刘子涵(2019)在《地质聚合物基硅酮纳米纤维超疏水复合涂层的制备与性能研究》一文中研究指出:多年来,开发经济,环保,工艺简单和持久的超疏水涂层制备方法始终成为实现超疏水涂层从科学研究走向实际应用领域中的核心问题。而地质聚合物作为一种原料来源广泛,制备工艺简单,经济环保的新型无机胶黏剂,已经在涂料应用领域展现出众多优异性能,如:与墙体粘接牢固、VOC排放量为零、硬度高耐水耐刮、不起皮、不脱落、不开裂、不长霉斑;同时又兼具着耐火、耐酸、耐海水侵蚀、施工性能和艺术性能好等特点。对此,本文首次提出了一种在地质聚合物涂层表面原位生长硅酮纳米纤维,改性制备全水性超疏水涂层的简单工艺。通过在刚刚固化的碱性胶凝材料表面刷涂含氢硅油,随后在120℃密封环境中养护一小时,获得表面覆盖有致密硅酮纳米纤维的地质聚合物基硅酮纳米纤维复合涂层,实现对原有涂层基底的超疏水改性。实验中得到的主要结论如下:(1)文中考查了改性温度、改性方式、改性时间、改性前基材含水量、改性硅油用量、涂料配方中水钠摩尔比、水玻璃模数等因素对硅酮纳米纤维合成情况的影响,结果表明:密封条件、改性温度、改性时间、改性前基底含水量、硅油用量是影响纤维形成的关键因素,而基材中n(H2O)/n(Na2O),n(SiO2)/n(Na2O)参数的改变并不会直接影响纤维的顺利生成,仅仅是通过影响基材的表面形貌,体系含水量,进而造成对纤维生长形貌的适当调控。较为适宜的改性方法为:将基底涂层在60℃养护至固化,具备一定的强度后即可进行涂覆改性过程的实施,以保证地质聚合物基材内余附充足的水含量供应更多1D-SNF的生长,随后针对直径40mm的涂层圆片经涂覆0.05g PMHS,在120℃烘箱中密封养护1小时后取出,即可实现表面均匀致密1D-SNF结构的覆盖。(2)结合地质聚合物原位转化NaA沸石分子筛的形成机理,证实了水在NaA沸石分子筛的原位合成与硅酮纳米纤维的原位生长过程中均起到不可或缺的作用。并由上文中对改性条件的单因素考查结果,一同探讨出硅酮纳米纤维能够成功生长在地质聚合物表面的主要原因如下:①.金属氧化物表面吸附一定量的水后会使表面完全羟基化,大量的活性羟基在表面能够连接硅烷水解后的产物,形成硅酮纳米纤维的成核位点。②.高温密封养护条件下地聚物表面能够长期留存有一定厚度的薄膜水层,为硅烷的水解和自组装过程提供适宜的生长环境。③.地质聚合反应中体系内存在过量的强碱,可用于催化后续PMHS的水解自组装过程,促进1D-SNF的形成。(3)对偏高岭土基地质聚合物-硅酮纳米纤维超疏水复合涂层的结构、组成与性能测试结果表明:纤维为无定形结构,主要来源于PMHS的水解自交联,并且成功地接枝到地质聚合物基体上;激光扫描共聚焦显微镜和FESEM图像显示了涂层表面微米级和纳米级粗糙结构的同时存在,这些特征使得涂层暴露在水中时能够滞留空气层,暴露在空气中时展现良好的自清洁性能,使接触角一度上升至167°,滚动角仅在1°左右;且可通过控制纤维的生长形貌实现对涂层表面润湿性能的调节。(4)对超疏水复合涂层的性能测试结果表明:涂层可在空气中保持较稳定的自清洁与防污性能,且可耐受450℃高温,对浓盐水、强氧化性液体具有较好的抗腐蚀性,对强酸强碱性液体的抗腐蚀性能和耐磨损性能较差,但可以通过后续的修复再生工艺实现超疏水性能的恢复。

Abstract

duo nian lai ,kai fa jing ji ,huan bao ,gong yi jian chan he chi jiu de chao shu shui tu ceng zhi bei fang fa shi zhong cheng wei shi xian chao shu shui tu ceng cong ke xue yan jiu zou xiang shi ji ying yong ling yu zhong de he xin wen ti 。er de zhi ju ge wu zuo wei yi chong yuan liao lai yuan an fan ,zhi bei gong yi jian chan ,jing ji huan bao de xin xing mo ji jiao nian ji ,yi jing zai tu liao ying yong ling yu zhan xian chu zhong duo you yi xing neng ,ru :yu qiang ti nian jie lao gu 、VOCpai fang liang wei ling 、ying du gao nai shui nai gua 、bu qi pi 、bu tuo la 、bu kai lie 、bu chang mei ban ;tong shi you jian ju zhao nai huo 、nai suan 、nai hai shui qin shi 、shi gong xing neng he yi shu xing neng hao deng te dian 。dui ci ,ben wen shou ci di chu le yi chong zai de zhi ju ge wu tu ceng biao mian yuan wei sheng chang gui tong na mi qian wei ,gai xing zhi bei quan shui xing chao shu shui tu ceng de jian chan gong yi 。tong guo zai gang gang gu hua de jian xing jiao ning cai liao biao mian shua tu han qing gui you ,sui hou zai 120℃mi feng huan jing zhong yang hu yi xiao shi ,huo de biao mian fu gai you zhi mi gui tong na mi qian wei de de zhi ju ge wu ji gui tong na mi qian wei fu ge tu ceng ,shi xian dui yuan you tu ceng ji de de chao shu shui gai xing 。shi yan zhong de dao de zhu yao jie lun ru xia :(1)wen zhong kao cha le gai xing wen du 、gai xing fang shi 、gai xing shi jian 、gai xing qian ji cai han shui liang 、gai xing gui you yong liang 、tu liao pei fang zhong shui na ma er bi 、shui bo li mo shu deng yin su dui gui tong na mi qian wei ge cheng qing kuang de ying xiang ,jie guo biao ming :mi feng tiao jian 、gai xing wen du 、gai xing shi jian 、gai xing qian ji de han shui liang 、gui you yong liang shi ying xiang qian wei xing cheng de guan jian yin su ,er ji cai zhong n(H2O)/n(Na2O),n(SiO2)/n(Na2O)can shu de gai bian bing bu hui zhi jie ying xiang qian wei de shun li sheng cheng ,jin jin shi tong guo ying xiang ji cai de biao mian xing mao ,ti ji han shui liang ,jin er zao cheng dui qian wei sheng chang xing mao de kuo dang diao kong 。jiao wei kuo yi de gai xing fang fa wei :jiang ji de tu ceng zai 60℃yang hu zhi gu hua ,ju bei yi ding de jiang du hou ji ke jin hang tu fu gai xing guo cheng de shi shi ,yi bao zheng de zhi ju ge wu ji cai nei yu fu chong zu de shui han liang gong ying geng duo 1D-SNFde sheng chang ,sui hou zhen dui zhi jing 40mmde tu ceng yuan pian jing tu fu 0.05g PMHS,zai 120℃hong xiang zhong mi feng yang hu 1xiao shi hou qu chu ,ji ke shi xian biao mian jun yun zhi mi 1D-SNFjie gou de fu gai 。(2)jie ge de zhi ju ge wu yuan wei zhuai hua NaAfei dan fen zi shai de xing cheng ji li ,zheng shi le shui zai NaAfei dan fen zi shai de yuan wei ge cheng yu gui tong na mi qian wei de yuan wei sheng chang guo cheng zhong jun qi dao bu ke huo que de zuo yong 。bing you shang wen zhong dui gai xing tiao jian de chan yin su kao cha jie guo ,yi tong tan tao chu gui tong na mi qian wei neng gou cheng gong sheng chang zai de zhi ju ge wu biao mian de zhu yao yuan yin ru xia :①.jin shu yang hua wu biao mian xi fu yi ding liang de shui hou hui shi biao mian wan quan qiang ji hua ,da liang de huo xing qiang ji zai biao mian neng gou lian jie gui wan shui jie hou de chan wu ,xing cheng gui tong na mi qian wei de cheng he wei dian 。②.gao wen mi feng yang hu tiao jian xia de ju wu biao mian neng gou chang ji liu cun you yi ding hou du de bao mo shui ceng ,wei gui wan de shui jie he zi zu zhuang guo cheng di gong kuo yi de sheng chang huan jing 。③.de zhi ju ge fan ying zhong ti ji nei cun zai guo liang de jiang jian ,ke yong yu cui hua hou xu PMHSde shui jie zi zu zhuang guo cheng ,cu jin 1D-SNFde xing cheng 。(3)dui pian gao ling tu ji de zhi ju ge wu -gui tong na mi qian wei chao shu shui fu ge tu ceng de jie gou 、zu cheng yu xing neng ce shi jie guo biao ming :qian wei wei mo ding xing jie gou ,zhu yao lai yuan yu PMHSde shui jie zi jiao lian ,bing ju cheng gong de jie zhi dao de zhi ju ge wu ji ti shang ;ji guang sao miao gong ju jiao xian wei jing he FESEMtu xiang xian shi le tu ceng biao mian wei mi ji he na mi ji cu cao jie gou de tong shi cun zai ,zhe xie te zheng shi de tu ceng bao lou zai shui zhong shi neng gou zhi liu kong qi ceng ,bao lou zai kong qi zhong shi zhan xian liang hao de zi qing jie xing neng ,shi jie chu jiao yi du shang sheng zhi 167°,gun dong jiao jin zai 1°zuo you ;ju ke tong guo kong zhi qian wei de sheng chang xing mao shi xian dui tu ceng biao mian run shi xing neng de diao jie 。(4)dui chao shu shui fu ge tu ceng de xing neng ce shi jie guo biao ming :tu ceng ke zai kong qi zhong bao chi jiao wen ding de zi qing jie yu fang wu xing neng ,ju ke nai shou 450℃gao wen ,dui nong yan shui 、jiang yang hua xing ye ti ju you jiao hao de kang fu shi xing ,dui jiang suan jiang jian xing ye ti de kang fu shi xing neng he nai mo sun xing neng jiao cha ,dan ke yi tong guo hou xu de xiu fu zai sheng gong yi shi xian chao shu shui xing neng de hui fu 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自广西大学的刘子涵,发表于刊物广西大学2019-10-14论文,是一篇关于碱基地质聚合物论文,硅酮纳米纤维论文,超疏水涂层论文,原位生长机理论文,广西大学2019-10-14论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自广西大学2019-10-14论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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