图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation基于双层结构设计的EP+PDMS/SiO2超疏水涂层耐久及自修复性能研究

编号：292 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-16 23:24:03 浏览：86次收藏取消收藏

2024-05-12 11:40

15min

[I1] 论坛8：腐蚀与防护技术A [I1-1] 论坛8A上午

暂无文件

摘要

由于特殊的微纳米表面结构，超疏水涂层的应用面临着摩擦和腐蚀耐久性不佳的严重问题。本文采用常温喷涂法构建表层为SiO₂纳米颗粒，底层为环氧树脂(EP)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)的复合涂层。随着SiO₂纳米颗粒喷涂层数的提高，涂层表面粗糙度增大，涂层结构从SiO₂纳米颗粒完全被EP和PDMS包裹转变为部分SiO₂暴露在涂层表面。由于粗糙的表面结构和Si-(CH₃)₂、Si-O-Si疏水基团赋予涂层低的表面自由能，导致3-5层SiO₂纳米颗粒的涂层表现出超疏水性和强的自清洁性能。喷涂3-5层SiO₂纳米颗粒的涂层即使在砂纸的剧烈摩擦后依然保持超疏水性，并表现出强的腐蚀耐久性能。增加SiO₂喷涂层数不仅提高了涂层的超疏水、腐蚀和摩擦耐久性能，还提高了涂层与基体的结合力。与EP/PDMS+SiO₂双层和EP+PDMS+SiO₂混合涂层相比，所设计的EP+PDMS/SiO₂涂层表现出优异的腐蚀耐久性和较强的涂层-基体结合力。此外，涂层显示出经过O₂或Ar等离子体蚀刻后恢复其超疏水性能的自修复性能，这得益于疏水基团/疏水键的向涂层表面迁移和疏水基团/疏水键的强度恢复。由于较高的Si-O-Si和较低的C-C/C-H强度，经过Ar等离子蚀刻的涂层表现出更好的自修复性能。本文为开发在海洋工程、建筑和医疗等领域应用的耐久性超疏水涂层奠定理论基础。