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防腐中心在制备高强度超疏水防腐涂层方面取得进展

来源:科技发展处    发布时间: 2019-07-19


    超疏水材料在自清洁、防腐蚀、防冰、抗粘附、减阻、液体运输等方面均有潜在的应用。自然界中有很多植物和动物都具有超疏水的性质,例如:荷叶、玫瑰花瓣、水稻叶、壁虎脚、水黾足、蝴蝶翅膀等。通过观察动植物表面,研究人员发现制备人工超疏水材料的两个关键点分别是:阶层微纳结构和低表面能。然而,阶层微纳结构势必会导致高表面粗糙度,而高粗糙度又会导致表面容易磨损,结构破坏意味着超疏水性能的下降或丧失。因此,如何提高超疏水材料的强度是目前的瓶颈问题。
    防腐中心研究人员首先利用二氧化硅纳米粒子构筑粗糙结构,并对其进行低表面能修饰。然后通过硅烷偶联剂对环氧树脂进行改性,获得了一种可以在常温下固化的单组份粘结剂。区别于普通的环氧树脂,这种新型粘结剂不仅可以在乙醇中溶解,溶液呈透明,并且不需添加额外的固化剂就可以在室温下自固化。最后,将合成的基于环氧树脂的粘结剂与二氧化硅混合后进行喷涂,在基材表面获得了高强度超疏水涂层。通过性能测试和表征,金属表面的超疏水涂层具有优异的超疏水性能和防腐蚀性能。并且涂层可以通过落砂测试、铅笔硬度可达4H、涂层与基材的粘附性能高达5A级(依据ASTM D3559)。此外,由于制备方法简单,可以应用于多种基材表面,例如:金属、塑料、玻璃、织物、纸、石材等。下图(右)即为喷涂超疏水涂层的纸,水滴在其表面呈球状。


 



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