熱噴涂有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化涂層的超疏水性能研究.pdf

1、超疏水涂層是指接觸角大于150 o，滾動(dòng)角小于10 o的涂層。由于超疏水涂層在自清潔、防腐蝕、防霧和抗氧化等領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用前景，近年來(lái)受到了越來(lái)越多的關(guān)注。但是由于超疏水涂層目前的制備工藝比較復(fù)雜、成本較高，極大的限制了超疏水涂層的大規(guī)模應(yīng)用。所以開(kāi)發(fā)一種工藝簡(jiǎn)單，成本低的超疏水涂層的制備方法成為了研究熱點(diǎn)。本文首先將可溶性聚四氟乙烯（PFA）顆粒和納米氧化鋁顆粒溶解在乙醇溶劑中，混合均勻后形成懸濁液，再利用液料熱噴涂的技術(shù)，將

2、懸濁液噴涂到鋁基體上形成一層超疏水涂層。然后采用掃描電鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、傅里葉紅外光譜（FTIR）、熱重（TG）、激光共聚焦顯微鏡（LSCM）和接觸角儀等實(shí)驗(yàn)方法，研究了不同噴涂距離和在初始液料中的納米氧化鋁含量對(duì)涂層微觀結(jié)構(gòu)和涂層疏水性的影響。
　　研究結(jié)果顯示：在噴涂距離為200 mm的時(shí)候，可溶性聚四氟乙烯（PFA）顆粒在基體上的熔融狀態(tài)最好，涂層的疏水性也最高。在初始液料中可溶性聚四氟乙烯含量為15％、納

3、米氧化鋁含量為3%時(shí)，涂層水的接觸角達(dá)到157 o，滾動(dòng)角為7.8 o。
　　利用X射線衍射（XRD）、傅里葉紅外光譜（FTIR）、熱重（TG）等試驗(yàn)方法檢測(cè)涂層性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)：涂層的中的可溶性聚四氟乙烯（PFA）顆粒并未發(fā)生明顯的分解情況，說(shuō)明在熱噴涂過(guò)程中，并未使可溶性聚四氟乙烯（PFA）的性質(zhì)發(fā)生明顯的改變。
　　利用激光共聚焦顯微鏡（LSCM）研究純PFA涂層和含量分別為1%、3%納米氧化鋁的 PFA涂層的表面粗糙度的過(guò)

4、程中發(fā)現(xiàn)：涂層的宏觀的粗糙度并沒(méi)有發(fā)生明顯的變化。由于納米氧化鋁的加入，對(duì)涂層表面宏觀粗糙度的并沒(méi)有產(chǎn)生明顯的變化，但是涂層水的接觸角卻有了很大的提高。這說(shuō)明納米氧化鋁的加入在涂層表面形成了納米級(jí)的凸起，涂層表面形成的微-納復(fù)合結(jié)構(gòu)是提高涂層疏水性的最主要的原因。
　　將含3%納米氧化鋁的PFA涂層浸泡在人工海水中浸泡一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)：在浸泡20 min時(shí)涂層水的接觸角依然能保持在150 o以上，仍然具有超疏水的性質(zhì)。在浸泡時(shí)間在60