超疏水膜表面构造及构造控制研究进展

本文就表面构造对膜表面亲、疏水性的最新研究成果进行了概括,表面化学成分及化学结构聚集态是获得超疏水膜的基础,表面的形貌和微构造是维持超疏水性质的保障。利用含氟材料极低的表面能,将表面化学结构的聚集态,表面形貌微观构造及排列方式进行有机结合,将会获得理想的超疏水材料。     

含硫醚结构均苯型聚酰亚胺的合成及表征

以4,4′-二氨基二苯硫醚(SDA)和均苯四酸酐(PMDA)为原料,通过溶液缩聚法-热酰亚胺/化学酰亚胺化的方法制备了一种含硫醚结构均苯型聚酰亚胺.利用高级旋转流变仪建立了在线跟踪反应进程的方法,采用热失重分析仪研究反应条件对热酰亚胺化及化学酰亚胺化法的影响,这些方法的建立为进一步制备高性能的聚酰亚胺提供有效的实验手段.采用小角激光光散射法、红外光谱、元素分析、接触角仪、DSC等方法对聚合物的结构与性能进行表征.结果显示,硫醚结构的引入,可有效改善聚合物薄膜的表面性能,其与铜箔之间的粘附功明显大于传统聚酰亚胺,在无胶挠性线路板应用方面显示出较好的应用前景.所获聚合物的Mw为(6.7±1.6)×104,分解温度均高于560℃;DSC的结果显示所制备的两种酰亚胺化聚合物均具有较高的玻璃化转变温度,相比之下,化学酰亚胺化更有利于获得高酰亚胺化程度的聚合物,产物的玻璃化转变温度也更高.     

超疏水低粘着铜表面制备及其防覆冰性能

用喷砂处理在铜片表面形成微米级丘陵状凹坑,再用表面氧化处理在铜片表面制备菊花花瓣状CuO纳米片.通过喷砂-表面氧化处理在铜片表面成功构建了微米-纳米复合结构,这种表面氟化后与水滴的接触角高达161°,滚动角低至1°,显示出优异的超疏水性和很低的粘着性.低温下,这种表面与水滴间的热量交换较小,水滴不易凝结,有效地提高了抗结霜性.抗结霜性良好的超疏水铜有望在热交换器或低温运行设备等领域获得应用,这种简便的超疏水铜表面的制备方法也给其它工程材料超疏水表面的工业化制备提供了一个思路.     

超疏水性材料表面的制备、应用和相关理论研究的新进展

文章总结了Wenzel方程、Cassie方程及一种具有极高精确度的,可方便测出固体表面上液滴前进角和后退角的测试方法等超疏水表面的最新理论研究成果;回顾了溶胶凝胶法、化学修饰法、喷涂法、液相法、化学蚀刻法、水热法、微相分离法、原位聚合法、静电纺丝法、阳极氧化法等近几年出现的超疏水表面的制备方法;介绍了在微物质能量、生物医学、光学、燃料以及电池应用等领域超疏水表面的最新功能性的应用。最后,客观地展望了超疏水表面制备及理论研究的发展方向。     

MBA接枝聚丙烯微孔膜的亲水改性研究

运用表面吸附法使聚丙烯微孔膜表面覆盖上引发剂,然后浸入氮氮亚甲基双丙烯酰胺(MBA)水溶液在一定温度下进行接枝反应。研究了引发剂用量,单体浓度,反应时间与温度对接枝率的影响,并用红外、扫描电镜对聚丙烯膜接枝前后的微孔膜进行了表征。同时对膜的亲水性和水通量进行了测试,发现其亲水性能有了极大的提高,其中接枝改性后接触角与未接枝的相比降低了90°以上,吸水率最多提高了12%,但是水通量有所下降。还对改性微孔膜的抗污染性能进行了探究。     

不同环境下聚合物表面酸碱性的变化

应用测接触角并辅以XPS分析,研究了一种共聚物(MMA-Co-4Vp)在各种表面成型条件下及介质环境中的表面酸碱性变化,探索了其变化规律及导致变化的原因。     

固体表面能色散成分的测定

Tamai, Hamilton, Carre等曾通过测量烷烃-水双液参照体系在固体表面的接触角,采用基于界面非色散成份的均方关系, 计算了高表面能固体的表面能色散成份(γs^d)及非色散成份(γs^p), 对此计算方法, Fowkes曾给予批评, 提出界面能的非色散成份主要来源于酸碱配位作用, 基于非色散成份均方关系的计算不能正确反映实际情况, 本研究改进了由双液法接触角值计算γs^d值的方法。     

碳氟等离子体处理PET表面动力学的研究Ⅳ: 静、动态接触角 及变角XPS方法的 应用

利用静、动态接触角及变角XPS来研究碳氟(CF~4/CH~4)气体等离子体处理PET表面的浸水行为,结果表明碳氟等离子体处理的PET浸水后,其表面的憎水性下降。通过PET表面的接触角及F/C比的测定,计算出表面动力学衰减常数k,三种测试方法得到的k值都可以用来表征碳氟等离子体处理PET的表面动力学行为,其中混合气体的k值最小。从而证明混合气体等离子体的改性效果更有利于保持其表面的憎水性。     

基于智能手机摄影的接触角测量实验

建立了一种基于智能手机摄影测量接触角的简便方法，使用附加近摄镜的智能手机对固体表面的液滴进行拍摄，对图片进行测量和计算即可测得其接触角。该方法简单廉价，较为准确，可用于研究表面活性剂对接触角的影响，亲水和疏水表面对接触角的影响等。使用该方法可以在物理化学实验、精细化工实验等课程中引入接触角相关实验，增进学生对接触角概念的理解。