图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Invited speech选择性超浸润涂层的制备及防腐阻垢性能研究

编号：253 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-30 13:32:51 浏览：66次收藏取消收藏

2024-05-12 08:40

20min

[L2] 论坛11：表面工程应用技术B [L2-1] 论坛11B上午场

暂无文件

摘要

受“荷叶效应”启发，超疏水表面因其具有优异的疏水、自清洁、防腐、防结冰等性能引起科研人员的广泛关注。但是目前人工制备的超疏水涂层仍存在着表面结构机械强度低、低表面能物质化学稳定性差以及疏水耐久性差等问题，严重限制了超疏水涂层在原油开采领域的实际应用。本文以涂层界面强度和微观结构设计为突破点，提出利用一步原位杂化方法制备超疏水超疏水/超亲油选择性超浸润涂层。以正硅酸乙酯水解形成的SiO₂前驱体为无机相，与氟化聚脲（FPUA）分子进行原位杂化，通过引入TiO₂晶须(W-TiO₂)构建超疏水性所必需的纳米/微观结构，利用FPUA优异的压缩回弹性增强复合涂层表面微观结构的机械稳定性。所制备的超疏水/超亲油FPUA@SiO₂/W-TiO₂涂层疏水角为160±1.5°，油接触角OCA为0°，在125kPa下经过500次磨损循环仍能保持良好的超疏水性。将FPUA@SiO₂/W-TiO₂涂层置于油水乳液环境中时在24h结垢测试后其表面Ca含量最低，仅为5.08 wt％。在3.5 wt% NaCl溶液中浸泡15天后，涂层的|Z|_0.01Hz值一直维持在10¹⁰ ohm·cm² 以上。这主要是由于涂层表面优异的选择超浸润性使其在高矿化度油/水乳状液中能够主动捕获乳液中的微小油滴形成稳定的抗粘附油膜，取代超疏水表面脆弱的空气膜，在苛刻工况下展现出具有优异的防腐防垢性能。