疏水材料有哪些?
1、氟/硅材料
氟元素的电负性最强,原子半径很小,原子极化率很低,有机氟化合物中C-F键键能大,氟原子沿着碳键作螺线形分布,具有屏蔽效应,分子间作用力小,表面能很低。氟碳涂料中PTFE、FEP、ECTE、ETFE、PFA等是常用的耐候绝缘疏水涂料。
也有人用PTFE、氟化聚乙烯、氟碳蜡或其它合成含氟聚合物等来制作超疏水涂膜。但氟树脂与基体表面存在弱界面层,与金属等基体结合强度差,需结合其它技术提高其对底材的粘附力,应用范围有明显限制。
2、其它疏水材料
其它合成高分子熔体聚合物如聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、不含氟的丙烯酸酯、熔融石蜡等结合一定的工艺技术也可获得超疏水性。Han等使用原子转移自由基聚合合成的三元嵌段共聚物Pt BA-b-PDMS-b-Pt BA制作了超疏水涂膜。
3、有机-无机杂化材料
有机-无机杂化材料常具有纳米结构,不仅可提供含特定微观结构的粗糙度,还能获得显著的静态疏水性。由烷氧基硅烷制得的溶胶-凝胶杂化材料由于其独特的光学性能被直接应用于传统光学材料、有色玻璃、光防护、光成像、激光、信息记录及其它器件。
超疏水涂料必须同时具备三方面的特性:
1、具有低表面能的疏水性表面;
2、合适的表面粗糙度;
3、低滑动角。
一般认为,接触角越大其表面疏水性也就越高。但是,实验中发现,在自身重力的作用下,液滴在倾斜表面上的接触角将会发生改变,存在接触角滞后的现象。接触角滞后是指固体表面的前进接触角与后退接触角之间的差异。
前进接触角是指在增加液滴体积时,液滴与固体表面接触的三相线将要移动而没有移动时的接触角,后退接触角是指缩小液滴体积时液滴与固体表面接触的三相线将要移动而未移动时的接触角。前进角总是大于后退角,两者的差值称为接触角滞后值。
接触角滞后的程度代表了 液滴从固体表面脱离的难易程度。接触角滞后越小,说明液滴越容易从固体表面滚落。
从以上理论分析可知,疏水涂料的疏水性离不开低表面能材料,超疏水性的实现离不开特定的表面粗糙度的疏水表面。有机硅/氟材料是最重要最常用的低表面能疏水材料。
以上内容参考:百度百科-疏水性涂料
用PTFE、氟化聚乙烯、氟碳蜡或其它合成含氟聚合物等来制作超疏水涂膜。但氟树脂与基体表面存在弱界面层,与金属等基体结合强度差,需结合其它技术提高其对底材的粘附力,应用范围有明显限制。
其它合成高分子熔体聚合物如聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、不含氟的丙烯酸酯、熔融石蜡等结合一定的工艺技术也可获得超疏水性。
扩展资料
在紫外光响应超疏水/超亲水可逆“开关”研究中,我国科学家利用水热法成功制备阵列的氧化锌纳米棒,并实现了其超疏水特性,文章在《美国化学会志》发表后即被《自然》杂志报道,认为该小组制备的纳米氧化锌阵列结构薄膜具有“同时疏水/亲水”,就如同一块“纳米地毯”,
该结构所具有的超疏水特性可以使该材料具有不沾水和自清洁的作用。通过紫外光的照射,“地毯”又成为超亲水的材料,使水能够存留在粗糙的纳米结构中。
参考资料来源:人民网-“超级开关”:纳米新材料实现超疏水/超亲水可逆转
参考资料来源:百度百科-疏水性涂料
厌水膜也称憎水膜、厌水塑料膜,是通过特定的技术将透明厌水材料铺设在材料表面,使该材料表面呈现厌水性。当水滴落在其表面时会迅速滚落,不留痕迹。
简单理解就是一种疏水材料。
举个常见的例子:荷叶上的水珠只能滚来滚去,而沙滩上的沙子却能被水打湿。
疏水性涂料:
表面疏水技术是一门广博精深和具有较高实用价值的基础技术,在人们日常生活中有着广泛的应用。通过设计不同结构、化学和物理特征的涂料,能够提供固体材料新的附加功能。
特别是现代工业对疏水涂料的快速增长的需求,给功能化的疏水涂料于勃勃生机。超疏水涂层正是在此基础上发展而来的新型表面技术。
疏水涂料常指涂膜在光滑表面上的静态水接触角θ大于90°的一类低表面能涂料,而超疏水涂料是一种具有特殊表面性质的新型涂料,是指固体涂膜的水接触角大于150°并且常指水接触角滞后小于5°。
具有防水、防雾、防雪、防污染、抗粘连、抗氧化、防腐蚀和自清洁以及防止电流传导等重要特点,在科学研究和生产、生活等诸多领域中有极为广泛的应用前景。
如果用电子显微镜观察的话,就会发现它(叶)表面有一些这种微小的这种突起,这种微小的突起是这种微米级的微小的突起,然后这种微小的微米级的突起上面,又形成一种纳米级的突起。
我们触摸荷叶时粗糙的感觉,实际上就是由这些微小的突起产生的,它们平均大小约为10微米。而那些更小的突起,直径只有200个纳米左右。
要知道微米只有毫米的千分之一,而纳米更是小到一定程度了,它只有微米的千分之一。到底有多大?我给您打个比方,假设一根头发的直径是0.05毫米的话,嚓、嚓、嚓、嚓,把它纵向剖成5万根,那每根的厚度大约就是1个纳米,够小的吧。