ZnO／聚二甲基硅氧烷超疏水薄膜的制备及其性能研究.pdf

塑料工业
第41卷第7期
108
CHINA PLASTICS INDUSTRY
2013年7月
ZnO/聚二甲基硅氧烷超疏水薄膜的制备
及其性能硏究
青頭权',郑燕升2“,何易',胡传波,莫倩
(1.广西科技大学生物与化学工程学院,广西柳州545006;2.广西科技大学鹿山学院,广西柳州545616)
摘要:通过硬脂酸对Zn0粒子的改性,使其表面引入了疏水性的甲基,将改性后的Zn0粒子与低表面能物质聚
二甲基氧烷经过混合陈化固化过程后,在钢片上形成聚二甲基硅氧烷/ZmO超疏水涂层。采用接触角分析仪、扫描电
镜、红外光谱,表征涂层表面的形貌和疏水性。结果表明,改性后的Zn0粒子在聚合物上构造微/纳米双重粗糙结构
表面,涂层表面具有优异的自清洁性,水的静态接触角达161,滚动角S°。该方法简单有效有巨大的应用前景
关键词:聚二甲基硅氧烷;表面改性;微/纳米粗糙结构;超疏水
DOI:10.3969/j.isn.1005-5770.2013.07.026
中图分类号:TQ324.2'1文献标识码:
文章编号:1005-5770(2013)07-0108-04
Preparation and Properties of Zno/Polydimethylsiloxane Superhydrophobic Films
QING Yong-quan ZHENG Yan-sheng, HE Yi, HU Chuan-bo, MO Qian
(1. College of Biological and Chemical Engineering, Guangxi University of Science and Technology, Liuzhou 545006, China
2. Lushan College of Guangxi University of Science and Technology, Luzhou 545616, China)
Abstract: Zno particles was modified, then its surface was introduced to hydrophobic methyl by the
stearic acid, and polydimethylsiloxane/Zno superhydrophobic was formed on the steel sheet with modified
Zno particles and the low surface energy polydimethylsiloxane by mixing and curing methods. The surface
morphology and the superhydrophobicity was characterized by the contact angle measurement, scanning
electron microscope and Fourier transform infrared spectrometry characterize. The results showed that modified
Zno particles on the polymer had elaborate micro/nano double roughness structure, and the coating surfa
exhibited self-cleaning property with a water static contact angle of 161'and sliding angle of 5. This method
had good prospect for applications
Keywords PDMS; Surface Modification; Micro/Nano Rough Structure; Superhydrophobicity
表面润湿性是固体表面重要的特征,它由表面的相容性,集无机材料和有机材料的优点于ー身,以制
微观几何结构和化学组成共同决定。超疏水表面备应用比较广泛的有机无机超疏水复合材料。安秋风
通常是指与水的接触角(CA)大于150°,滚动角等"2用金红石型纳米TiO2和氟树脂制备了氟碳涂
(SA)小于10°的固体表面?。这种表面材料具有很料,采用刷涂法于铁片表面构筑了超疏水复合涂层,
好的抗粘附性能和很低的表面自由能,在流体减阻、表现出优异的耐水、耐酸碱、耐洗刷、耐沾污及自清
抗腐蚀、自清洁等领域中有很好的应用前景3-4。洁性能。郑业灿等通过溶胶一凝胶法制备了Y02
近年来,人们相继开发了超疏水表面的制备方溶胶,与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)进行杂化处理
法3-。在无机粒子上接枝聚合物链,能赋予其独制得TiO2/PMMA纳米复合材料,表现出良好的抗紫
特的功能和改变其表面特性,得到新颖的功能材外性和热稳定性。
料0。其中,ZnO0为亲水性物质,且很容易团
本文通过硬脂酸改性后的Zn0与低表面能物质
聚,并且纯ZnO的机械性能和加工性能都较差,而聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合,在钢片上制备超疏
高分子材料的加工性能和光学性能都比较好,通过把水涂层,并对涂层的琉水机理和性能进行研究。
两者很好地结合起来,能大大提高ZnO与聚合物的1实验部分
*广西研究生教育创新计划资助项目(2013105940817MO1)**联系人 zhyansh88163.con
作者简介:青勇权,男,1986年生,硕土研究生,主要研究方向为有机无机复合材料。qingyu10163.com