检索结果-内蒙古大学图书馆

有机硅材料 2022年第5期36卷 17-23,34页

作者：赵迪刘茵许圆郑丹咸阳职业技术学院建筑工程学院陕西咸阳712046 西北工业大学材料科学与工程学院西安710000

采用甲基三乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷对炭黑与聚四氟乙烯的复配粉体进行改性,并将其添加到硅树脂中,喷涂于镁合金板上,经高温固化制得复合涂层。表征了硅烷改性复配粉体和复合涂层的微观结构,测试了复合涂层的疏水性能、附着... 详细信息

采用甲基三乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷对炭黑与聚四氟乙烯的复配粉体进行改性,并将其添加到硅树脂中,喷涂于镁合金板上,经高温固化制得复合涂层。表征了硅烷改性复配粉体和复合涂层的微观结构,测试了复合涂层的疏水性能、附着力、耐摩擦性能、耐酸碱性能和耐候性能。结果表明:炭黑和聚四氟乙烯复配粉体经硅烷改性后,表面的粗糙度和结构复杂度增加,并连接上了疏水基团;随着改性粉体用量的增加,复合涂层表面的粉体开始出现团聚现象,微纳级二级结构中的孔隙减小;随着改性粉体用量由20%增加到40%,复合涂层的静态水接触角从102°升至152°后降至111°,动态滚动角则从27°降至6.5°后升至16°,附着力由6.32 MPa降至4.17 MPa;当硅烷改性粉体用量为30%时:制得的复合涂层具备超疏水性能;且随着循环摩擦次数由10次增加到50次,静态水接触角由152°降至110°,滚动摩擦角由3.8°升至25°,表面粗糙度降低;在酸性溶液中浸泡48 h后的静态水接触角和动态滚动角分别下降5°和升高1.5°,在碱性溶液中浸泡48 h后的静态水接触角和动态滚动角分别下降20°和升高4°,但均能保持静态水接触角大于130°和动态滚动角低于10°,耐酸碱性能良好;在自然环境下曝露50 d后,静态水接触角和动态滚动角分别为150.14°和4.3°,相比于曝露前无明显降低,耐候性能良好。

关键词：硅树脂炭黑聚四氟乙烯复合涂层疏水稳定性

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镁合金表面不同MOF超疏水涂层的耐蚀行为

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材料工程 2024年第4期52卷 138-145页

作者：刘金玉张志远王东蒋世权温玉清尚伟桂林理工大学化学与生物工程学院广西电磁化学功能物质重点实验室广西桂林541004

对AZ91D镁合金表面三种不同超疏水涂层(MZS-1,MZS-2和ZnO@ZIF-8)在5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性能进行研究。采用场发射扫描电子显微镜、静态接触角测试仪、电化学工作站和盐水喷雾试验机分别对超疏水复合涂层进行微观形貌、润湿性... 详细信息

对AZ91D镁合金表面三种不同超疏水涂层(MZS-1,MZS-2和ZnO@ZIF-8)在5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性能进行研究。采用场发射扫描电子显微镜、静态接触角测试仪、电化学工作站和盐水喷雾试验机分别对超疏水复合涂层进行微观形貌、润湿性、耐蚀性能等进行测试与表征。结果表明:经过盐雾处理后,三种超疏水涂层均在192 h后出现腐蚀,其中MZS-1超疏水涂层的腐蚀最为严重,MZS-2超疏水涂层240 h后表面出现点蚀,同时经过盐雾处理后仍能维持较高的接触角,故MZS-2复合涂层耐蚀性能最好。极化曲线测试发现,在盐雾处理240 h后,三种超疏水涂层的腐蚀电流密度仍比金属基体降低1个数量级,表现出优异的耐蚀性能。所制备的超疏水涂层可以有效增加金属材料的耐蚀性,由于超疏水涂层的拒水性,有效阻挡腐蚀离子的渗透,给基体提供长期的防护作用。

关键词：镁合金 MOF 超疏水涂层疏水稳定性耐蚀行为

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以十八烷胺疏水改性的HKUST-1为固定相的微型气相色谱柱

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半导体技术 2024年第11期49卷 961-967页

作者：张友为金言周海梅郑丹冯飞李昕欣赵斌上海应用技术大学化学与环境工程学院上海201418 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050

金属有机骨架(MOF)材料被广泛用作微型气相色谱柱(μGCC)固定相,对轻烃气体有着良好的分离效果,但是其有亲水特性,吸水后结构易崩塌,导致μGCC的分离性能降低。利用铜基金属有机骨架HKUST-1上的配位不饱和金属位点与十八烷胺通过配位作... 详细信息

金属有机骨架(MOF)材料被广泛用作微型气相色谱柱(μGCC)固定相,对轻烃气体有着良好的分离效果,但是其有亲水特性,吸水后结构易崩塌,导致μGCC的分离性能降低。利用铜基金属有机骨架HKUST-1上的配位不饱和金属位点与十八烷胺通过配位作用反应生成一种疏水复合材料OA-HKUST-1,长烷基链的十八烷胺表面能较低,提高了HKUST-1的疏水性和稳定性。将OA-HKUST-1用作μGCC固定相,分离结果表明,使用OA-HKUST-1固定相的μGCC对轻烃混合气体(甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷)实现完全分离,其中较难分离的甲烷和乙烷分离度达到5.993。通过6个月的定期测试,甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷各组分保留因子的相对标准偏差均小于2%,验证了良好的疏水稳定性。

关键词：微型气相色谱柱金属有机骨架(MOF)材料固定相疏水稳定性轻烃气体

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新型含刚性环己烷结构的氟代丙烯酸酯的制备及其性能研究

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陕西科技大学学报 2023年第6期41卷 68-74页

作者：许伟刘浩张博文海芳郝丽芬王学川陕西科技大学轻化工程国家级实验教学示范中心陕西西安710021 陕西科技大学生物质与功能材料研究所陕西西安710021 陕西科技大学化学与化工学院陕西西安710021

含氟液晶聚合物具有极好的疏水稳定性,因而在稳定疏水涂层领域的研究中备受关注.故为提高含氟聚合物的疏水稳定性,本文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和全氟已基乙醇(S104)为原料简便地合成了一种新型含刚性环己... 详细信息

含氟液晶聚合物具有极好的疏水稳定性,因而在稳定疏水涂层领域的研究中备受关注.故为提高含氟聚合物的疏水稳定性,本文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和全氟已基乙醇(S104)为原料简便地合成了一种新型含刚性环己烷结构的氟代丙烯酸酯(FAM).以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为参照物,利用傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振波谱仪、X射线衍射仪、偏光显微镜、差示扫描量热仪、热重分析仪、静/动态水接触角测量仪对单体及其均聚物的结构、液晶行为、热性能和疏水性能进行研究.结果表明,所合成产物为含有环己烷刚性结构的氟代丙烯酸酯;其单体和均聚物具有热致液晶性;由于刚性结构的引入,其均聚物的热稳定性增加.刚性结构的存在还有利于均聚物侧基末端氟碳链的密集分布和阻止均聚物在与极性液体接触时所发生的表面基团重构,因而其疏水性和疏水稳定性更好.

关键词：氟代丙烯酸酯刚性侧链型液晶向列相表面自由能疏水稳定性

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新型含刚性环状连接基的氟代聚丙烯酸酯的制备及性能研究

新型含刚性环状连接基的氟代聚丙烯酸酯的制备及性能研究

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作者：刘浩陕西科技大学

学位级别：硕士

长链全氟烷基化合物(CnF2n+1,n≥8)的生物积累毒性和环境污染问题已成为人们持续关注的热点。有关绿色、低毒和低生物蓄积性的短链全氟烷基化合物在疏水领域的研究方兴未艾。然而,短链全氟烷基化合物存在结构无序,与极性介质接触时易表... 详细信息

长链全氟烷基化合物(CnF2n+1,n≥8)的生物积累毒性和环境污染问题已成为人们持续关注的热点。有关绿色、低毒和低生物蓄积性的短链全氟烷基化合物在疏水领域的研究方兴未艾。然而,短链全氟烷基化合物存在结构无序,与极性介质接触时易表面重排,暴露出极性基团,导致疏水性能下降,疏水稳定性变差等问题。研究发现,通过在短链全氟链段和聚合物主链间引入刚性连接基团,可以形成短链全氟烷基的有序排列,增强其疏水稳定性。但是,目前引入刚性连接基团的制备方法存在步骤繁琐,条件苛刻,反应收率低等问题。故本文利用异氰酸酯基和羟基间的高反应活性以及异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)中两个异氰酸酯基的反应活性差异,通过分子结构设计,简便高效地制备两种新型含刚性环状连接基团的氟代丙烯酸酯,详细研究了氟代丙烯酸酯及其聚合物的有关性能。具体工作如下: (1)含刚性环己烷连接基的氟代丙烯酸酯的制备及性能研究首先,以IPDI、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),六氟丁醇(HFB)、八氟戊醇(OFP)和全氟己基乙醇(S104)为原料,简便合成了系列含刚性环己烷连接基的氟代丙烯酸酯(IFAMs)。再用溶液聚合法制备了系列均聚物(PIFAMs)及与甲基丙烯酸丁酯(BMA)的二元共聚物(PIFAM-S-co-BMA),以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)及其均聚物(PDFMA)为参照物,详细探究了碳氟链长度和引入的刚性连接基对聚合物结晶形态、热性能、表面性能、疏水和疏水稳定性能的影响。红外光谱仪(FTIR)和核磁共振波谱仪(NMR)的结果证明所合成的系列IFAM、PIFAMs和PIFAM-S-co-BMA具有预期的分子结构。偏振光显微镜(POM)分析结果表明,单体及其均聚物显示热致液晶性。接触角(CA)测试结果发现,随碳氟链长度的增加,PIFAMs处理的玻璃表面上的静态接触角从89.6°提升至105.6°,PIFAMs处理的棉织物表面上的静态接触角120 s后降低值从57.0°减少至8.3°,表明聚合物的疏水性和疏水稳定性提高。PIFAM-S-co-BMA为无定形结构,但合适的二元配比会造成二元共聚物微相分离程度增大,有利于碳氟链段的短程有序排列和疏水稳定性的提高。X-射线光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)分析表明,更多的碳氟链段向表面迁移和分布是聚合物疏水性增强的原因。刚性环己烷之间强的相互作用能够减少极性环境下,特殊微相分离“海岛”结构中表面基团重构现象的产生,从而有利于增强材料的疏水稳定性。 (2)含刚性苯环连接基的氟代丙烯酸酯的制备及性能研究采用2,4-TDI、HEMA、HFB、OFP和S104为原料,利用相同的方法合成了系列含刚性苯环的氟代丙烯酸酯(TFAMs)及其均聚物(PTFAMs),并利用BMA制得二元共聚物(PTFAM-S-co-BMA)。探究了刚性更强的苯环连接基对聚合物结晶形态、热性能、表面性能、疏水和疏水稳定性能的影响。 FTIR和NMR的结果证明所合成的系列TFAMs、PTFAMs和PTFAM-S-co-BMA具有预期的分子结构。POM分析表明,TFAMs具有热致液晶性。CA测试结果表明,随碳氟链长度的增加,PTFAMs处理的玻璃表面上的静态接触角从80.7°提升至99.8°,PTFAMs处理的棉织物表面上的静态接触角120s后降低值从13.7°减少至1.5°。与前一体系相比,相应的疏水性降低而疏水稳定性提高。可能源于刚性更强的苯环连接基不利于碳氟链段向表面的迁移分布,但反而更有益于阻止极性环境下的表面基团重构的产生。AFM分析发现,PTFAMs中微相分离的“海岛”结构在不同环境下变化更少是材料疏水稳定性更好的可能原因。因此,本文的研究结果可为疏水涂层领域的研究及应用提供一定的实践借鉴意义。

关键词：短氟链氟代丙烯酸酯刚性环状连接基疏水稳定性整饰材料

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基于PDMS涂层相变储能木材的制备及其热能管理研究

基于PDMS涂层相变储能木材的制备及其热能管理研究

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作者：邓训和东北林业大学

学位级别：硕士

随着能源消耗水平的提高,探索新能源成为了研究热点。相变材料(PCMs)在太阳能、热能等的管控与利用方面展现出巨大的潜力,广泛应用于光热转换、余热回收等领域。木材与相变储能技术的结合不仅扩展了木材多功能的应用,更重要的是木材的... 详细信息

随着能源消耗水平的提高,探索新能源成为了研究热点。相变材料(PCMs)在太阳能、热能等的管控与利用方面展现出巨大的潜力,广泛应用于光热转换、余热回收等领域。木材与相变储能技术的结合不仅扩展了木材多功能的应用,更重要的是木材的多孔结构可以解决相变材料的相变泄漏问题,使得相变储能木材在能量管理与利用方面具备良好的应用能力。但是木材和相变材料由于含有大量的亲水基团如羟基,羧基等导致相变储能木材极易吸水吸湿,会影响材料在高温高湿度的储能行为以及储能性能的稳定性。因此,解决相变储能木材的吸水吸湿问题,使其在高温高湿度的环境下依然具备稳定的储能性能至关重要。针对上述问题,本论文旨在以相变储能木材作为主体,通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层对其进行疏水改性,实现其在光热领域进行热能的有效存储及利用。此外,氧化石墨烯(GO)/PDMS以及膨胀石墨(EG)/PDMS涂层的引入还赋予相变储能木材优异的光热转换性能和阻燃性能。主要研究结论如下: (1)基于PDMS涂层相变储能木材的制备及疏水性能研究:本章节以脱木素木材为载体,选用聚乙二醇(PEG-1000)为相变材料制备出了相变储能木材,再对相变储能木材进行疏水改性,即在相变储能木材表面涂上PDMS涂层来进行疏水改性。相对于PEG-1000@DW,疏水型相变储能木材与水滴静态接触角达到120°,具备良好的疏水性能。此外在不同湿度的环境中,疏水型相变储能木材保持着优异的抗湿性能和形状稳定性能,以及具备优异的相变储能性能。基于PDMS涂层疏水型相变储能木材在高温度高湿度的环境中具有很好的应用。 (2)基于GO/PDMS涂层相变储能木材的制备及光热性能研究:上一章节中的疏水型相变储能木材在高湿度的环境中有很好的应用,但是其存在光热性能不足的劣势。本章节对其进行光热改性,选用氧化石墨烯(GO)作为光热材料,将GO/PDMS涂层涂在相变储能木材表面上成功制备出光热型相变储能木材。光热型相变储能木材具有优异的储能性能,PEG-1000的负载量可达到81.2%。光热型相变储能木材还具有优异的储热稳定性,即使在100次熔融/冻结循环后,其相变焓也几乎保持不变。更有趣的是光热型相变储能木材的光热转换效率高达86.5%,这极大地增强相变储能木材的光热性能。 (3)基于EG/PDMS涂层相变储能木材的制备及阻燃性能研究:相对于上一章节,将氧化石墨烯(GO)替换成膨胀石墨(EG),这不仅仅增强了材料的阻燃性能,更重要的是膨胀石墨作为光热材料,有利于增强对于太阳能的捕获收集,提高光热转换能力。阻燃型相变储能木材表现出优异的阻燃效果,在燃烧测试中,阻燃剂EG添加量大于0.5 g时,PEG-1000燃烧时不会泄漏,大部分阻燃型相变储能木材保存完好。锥形量热测试进一步证明了阻燃型相变储能木材具有良好的阻燃性能,即与PEG-1000@DW相比,其THR和p HRR分别降低了12.3-16.1%和40.1-52.3%。阻燃型相变储能木材在热能利用与管理方面具有很好的发展潜力

关键词：功能化木材相变材料疏水稳定性光热转换阻燃

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超声喷涂风机叶片疏水性涂层的制备及性能研究

超声喷涂风机叶片疏水性涂层的制备及性能研究

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作者：周洪宇重庆大学

学位级别：硕士

风能是一种可再生的清洁能源,分布地区广泛,是新能源领域中最具开发和利用价值的项目之一。近年来,我国的风电产业正以飞快的速度发展。但是随着全球气候的不断恶化,风机覆冰问题已经成为制约风电发展的主要因素之一。由于我国在风电发... 详细信息

风能是一种可再生的清洁能源,分布地区广泛,是新能源领域中最具开发和利用价值的项目之一。近年来,我国的风电产业正以飞快的速度发展。但是随着全球气候的不断恶化,风机覆冰问题已经成为制约风电发展的主要因素之一。由于我国在风电发展过程中对风机覆冰问题认识不足,绝大部分风电场未采取相应的防覆冰措施,因此遭受了巨大的损失,所以研究风机的防覆冰方法已迫在眉睫。目前,还没有能够彻底解决风机叶片覆冰的有效措施,利用疏水性涂层防覆冰也是近年才开始兴起,而疏水性涂层制备方法较为复杂,涂层机械性能较差,疏水稳定性得不到保障。针对上述问题,本文进行了以下研究工作:首先研究了疏水性表面的湿润性原理,分析了现有疏水性涂层制备方法的不足,研究了能够大面积喷涂且提升涂层性能的超声喷涂技术。然后利用纳米粒子填充法制备了疏水性涂料,并使用超声喷涂机在30kHz、80kHz和130kHz的超声振荡频率下制备出三种不同工艺的风机叶片疏水涂层,同时与空气压缩喷涂法制得的涂层相比较。通过测试涂层的疏水性能和覆冰粘结强度发现,超声喷涂涂层较空气喷涂涂层拥有更高的疏水性和更低的覆冰粘结强度,且随着超声振动频率的增加,涂层的疏水性防覆冰能还将进一步提升。其次考察了4种不同工艺涂层的疏水稳定性,分析了超声喷涂技术对涂层基本性能的影响。通过耐酸性腐蚀、耐摩擦和耐高温老化试验发现,4种涂层的疏水性能均逐渐下降,但超声喷涂技术能延缓涂层疏水性能的下降,且制备过程中使用的超声振荡频率越高,涂层疏水性能下降得越缓慢。最后研究了多次覆冰/脱冰循环下,超声喷涂涂层和空气喷涂涂层的防覆冰稳定性,分析了涂层的疏水性和覆冰粘结强度的变化规律。通过试验研究发现,随着覆冰循环次数的增多,涂层的疏水防覆冰性能逐渐下降,疏水性和覆冰粘结强度的变化量表现出先增大后减小的趋势,超声喷涂涂层的疏水防覆冰性能较空气喷涂涂层下降得更加缓慢。

关键词：风机叶片防冰疏水稳定性覆冰粘结强度超声喷涂

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高稳定全无机陶瓷疏水膜制备及零排放海水淡化应用

高稳定全无机陶瓷疏水膜制备及零排放海水淡化应用

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第五届中国膜科学与技术报告会

作者：王俊伟徐鑫中国科学技术大学材料科学与工程系能量转换重点实验室合肥230026

"向海洋要淡水"是解决全球水资源危机的重要途径，海水淡化技术是一种有效获得淡水资源的开源增量工艺。膜蒸馏海水淡化技术相比反渗透技术可以获得更高的淡水回收率，是一种可行的获得淡水资源方法，但是受限于稳定的疏水膜... 详细信息

"向海洋要淡水"是解决全球水资源危机的重要途径，海水淡化技术是一种有效获得淡水资源的开源增量工艺。膜蒸馏海水淡化技术相比反渗透技术可以获得更高的淡水回收率，是一种可行的获得淡水资源方法，但是受限于稳定的疏水膜的缺乏，还没有得到商业应用。

关键词：相转化流延陶瓷膜疏水稳定性零排放海水淡化长时间稳定性

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