《外文翻译--制备两层微纳米的自清洁聚偏二氟乙烯膜》毕业学术论文.doc
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制备两层微纳米的自清洁聚偏二氟乙烯膜
振戎征,顾振亚,霍瑞亭,罗芝山 天津工业大学纺织学院,天津300160,中国
摘要: 根据“荷花效应”原则,聚偏二氟乙烯(PVDF)膜光滑的微浮雕准备通过热诱导相分离过程。介绍了羟基到氢氧化钾/酒精预处理的聚偏氟乙烯膜解决方案。随后,这些羟基(CH3)2SiCl2/CH3SiCl3嫁接,形成纳米簇,PVDF的微浮雕装饰膜。扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析表明,微型和纳米尺度的结构,类似荷叶,成功地制备PVDF膜表面。水的接触角和滑动角制作荷花叶般的PVDF膜表面分别为154°和4°。自清洗试验表明PVDF膜的荷花叶般的表面具有优异的疏水自洁性能。
关键词:聚偏二氟乙烯;莲花效应;超疏水,自我清洗
引言:聚偏二氟乙烯(PVDF)膜化学稳定性和适应性1。它被广泛应用于作为膜结构的面漆,如紧张,膜结构,建筑雨伞,汽车庇护所和帐篷面料2,3进一步改性聚偏氟乙烯膜具有自我清洁的属性甚至可能优越的涂层。这些灰尘表面会很容易被雨水冲走,从而节省了大量的人力和成本清洁服务。
在自然界中,许多植物的叶子有疏水属性4荷叶水的接触角是比150更大,水滴滚落在一个小角度滑动面。它一直观察荷叶表面创建突起的表皮细胞和一个额外的层。荷叶粗糙度导致和荷叶之间的接触面积减少液滴(或粒子)5因此,污染粒子可以拿起液体液滴滚动的叶带走。 荷叶自我清洗的属性被称为”莲花效应“由Barthlott和Neinhuis4的发现的。通过模仿荷叶效应,大量的疏水表面已经在许多不同的制造方法,如溶胶EL技术6静电7,8等离子体处理的表面9,10电化学沉积11层层组装技术12,由于化学稳定性,PVDF膜的特点是其优异的性能:优良的耐化学性,耐热,真菌攻击辐射13,因此,它是难以割舍PVDF膜疏水属性。 “疏水聚偏氟乙烯膜已准备由氢氧化钠加强化学的方法浴沉积16,但在我们以前的工作介绍氟碳表面活性基团,聚偏氟乙烯3,膜,用30%氢氧化钠溶液h在60 °.在这项工作中,氢氧化钾/乙醇溶液用来代替氢氧化钠溶液。这种方法有突出成本和节省时间的优势。(CH3)2SiCl2和CH3SiCl3混合物用于生成纳米级材料,这是PVDF膜的微浮雕形成。
实验:氟碳粉末购自中国上海3F新材料有限公司。(CH3)2SiCl2和CH3SiCl3分别购自中国天津光复化工研究院。氢氧化钾,高锰酸钾,酒精,甲苯和N,N-二甲基甲酰胺所有分析纯,中国天津市科密欧提供化学试剂有限责任公司。PVDF粉末(2.5克),溶解在N,N-二甲基甲酰胺(二甲基甲酰胺,50ml)后,在60℃搅拌1小时和静置为0.5小时,PVDF的解决方案在一个干净的投玻璃板。在120℃干燥后为0.5小时,在PVDF从玻璃膜的形成和删除板。这个准备过程通常被称为热诱导相分离。
PVDF膜浸泡在4–15%氢氧化钾/乙醇溶液在 25–80°搅拌2-8分钟,然后将样品在蒸馏水冲洗以急冷反应。反应后氢氧化钾/酒精溶液PVDF膜上(4%),高锰酸钾/氢氧化钾溶液(30%)浸泡10分钟,随后25℃,改性PVDF膜,用清水冲洗和干燥。(CH3)2SiCl2(DDS_2.3毫升)和CH3SiCl3(MTS_1.7毫升)与16 ml甲苯稀释。处理后高锰酸钾/氢氧化钾,PVDF膜上移植下20分钟的DDS / MTS解决方案80%的相对湿度在25℃随后,PVDF膜进行冲洗,甲苯,酒精,酒精/水(体积比为1:1)然后用水逐步冷却最后在120℃烤箱干燥。
0.05和0.1毫升水滴的水接触角和侧滑角进行了测试分别在室温下,接触角测角仪(JY-82_中国)。通过红外光谱仪,德国(37张量),PVDF膜上的结构进行了研究。螺旋测微器(链接_中国),用于测量厚度的PVDF膜。 PVDF膜的拉伸强度使用电子织物强力机测试(YG065_中国)根据中国国家标准GB/T1040.3-2006。 PVDF膜上形态通过扫描电子显微镜研究了表面(SEM Quanta2000_捷克)和原子力显微镜(原子力显微镜(AFM),安捷伦5500_美国)。元素纳米结构的组成形成了聚偏氟乙烯X射线光电子测量膜能谱(XPSK-阿尔法_英国)。为了说明PVDF膜表面自洁物业,碳粉尘(粉末活性炭_分析试剂_符合中国国家标准表面喷洒,HG / T3491-1999)PVDF膜。随后,0.1 ml水PVDF膜表面喷洒滴PVDF膜上倾斜一些角水平测试的自洁属性表面。
结果与讨论:PVDF膜表面改性碱处理,PVDF的修改以往的调查涉及化学品17,18照射,热和微波13治疗,结果发现,在碱性溶液中的PVDF膜的预处理可以促进接枝反应由于其官能团的变化。这吸引我们的调查在其官能团的PVDF膜的碱处理的效果。消除氢氟酸的PVDF膜的氢氧化钾/乙醇溶液
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