溶胶-凝胶法制备PTFE／SiO2疏水涂层.pdf

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1、塑料工业第40卷第2期CHINAPIJASTICSINDUSTRY2012年2月溶胶一凝胶法制备PTFE／SiO2疏水涂层术何易，郑燕升，易波，卓志昊莫倩(1．广西工学院生物与化学工程系，广西柳州545006；2．四川省营山县天伟初级中学，四川南充638185)摘要：以聚四氟乙烯乳液(FE)和纳米硅溶胶为主要原料通过溶胶一凝胶法在玻璃表面上制备了疏水涂层。水滴在表面的接触角达到126。。通过显微电镜观察涂层表面结构，发现涂层表面分布许多微米大小的乳突。聚四氟乙烯低的表面能和复合表面的微米乳突结构是涂层能形成良好疏水性能的原因。考察了

2、聚乙烯醇对复合涂层疏水性的影响。关键词：溶胶一凝胶；聚四氟乙烯乳液；硅溶胶；聚乙烯醇；接触角中图分类号：TQ316．333；TQ325．4文献标识码：A文章编号：1005—5770(2012)02—0112—04PreparationofPTFE／SiO2HydrophobicCoatingviaSol。gelProcessHEHi。ZHENGYan-sheng。YIBo，ZHUOZhi—hao。，，，MOQian(1．DepartmentofBiologicalandChemicalEngineering，GuangxiUnive

3、rsityofTechnology，Liuzhou545006，China；(2．SichuanYingshanTianweiJuniorHighSchool，SichuanProvince，Nanchong638185，China)Abstract：Hydrophobiccoatingswerefabricatedontheglasssubstratesviathesol’gelprocessincorpora—tingpolytetra?uoroethylene(FE)emulsionandsilicaso1．Coatingse

4、xhibitedhydrophobicpropertywithhighwatercontactangleof126。．Digitalmicroscopestudieshadshownamicrobumpsinsurfacetopography．LowsurfaceenergyofFEandmicrobumpsstructurewasresponsibleforthehydrophobicityofthecoatings．Theeffectofpoly(vinylalcoho1)onthehydrophobicpropertyofco

5、atingswasinvestigated．Keywords：Solgel；FEEmulsion；SilicaSol；Poly(VinylAlcoho1)；ContactAngle水滴在固体材料表面的接触角大于90。，则表面(PVDF)涂层，PTFE有更低的表面能，很难粘接在表现为疏水性，接触角大于150。则称为超疏水表面。玻璃、金属表面。很多研究者_1卜H通过改性FE粗糙的表面结构和低的表面自由能是获得超疏水性表表面而引入其他基团来提升它和其他基体的粘接能面的2个重要条件。大量研究发现¨，微米级、亚力，或者在修饰PTFE表面使有一

6、定的粗糙结构而达微米级、纳米级粗糙度都可以使表面表现出超疏水效到超疏水性能¨卜J。不过这些过程复杂，设备昂贵果。目前国内外制备超疏水表面的主要有两类：一类很难应用。本文采用二氧化硅溶胶为载体，以溶胶一是在低表面能的物质表面制备出合适的粗糙度结凝胶工艺在玻璃表面上制备了SiO／PTFE杂化疏水构【lJ，另一类则是在粗糙度合适的物质表面覆盖涂层，涂层静态接触角达126。。低表面能材料J。1实验部分溶胶一凝胶法(sol’ge1)在体系混合均匀度等方1．1试剂与仪器面优势明显，能克服两相相容性问题，可以在温和的PI’FE乳液：质量分数60％

7、，密度1．5g／mL，反应条件下合成微米级、纳米级甚至分子水平的材料，反应条件容易控制，因此被广泛应用于制备有机pH=10，粒度0．2～0．3Ixm，广州松柏化工有限公一无机杂化疏水材料Is。。。含氟高分子常被用作涂司；SiO溶胶：质量分数30％，密度1．2g／mL，pH料表面改性剂，通过添加含氟高分子可以获得不润湿=10，粒度7～9am，广东省佛山市南海区大沥中发表面，使其具有憎水、憎油和防污能力。Basu水玻璃厂；无水乙醇：分析纯，天津大茂化学试剂等⋯通过溶胶一凝胶法形成疏水复合聚偏氟乙烯厂；二甲基甲酰胺(DMF)：分析纯，成都

8、科龙化工$广西教育厅科研项目(201012MS123)作者简介：何易，男，1985年生，在读研究生，主要研究方向为聚四氟乙烯材料。hey~050@163．com。第40卷第2期何易，等：溶胶一凝胶法制备PTFE／SiO疏水涂层试剂厂；