溶胶-凝胶法制备超疏水性OTS-SiO2复合薄膜

以正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体,采用酸/碱两步溶胶-凝胶法和自组装技术制备了具有超疏水性的薄膜.利用红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角仪等测试方法对十八烷基三氯硅烷(OTS)修饰前后薄膜的结构、形貌、表面元素组成与润湿等性能进行了表征和分析.结果表明,制备的OTS-SiO2复合薄膜具有良好的超疏水性能,水滴在该薄膜上的最大静态接触角为156°,滚动角小于5°.     

溶胶-凝胶法制备超疏水性OTS-SiO2复合薄膜

以正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体,采用酸/碱两步溶胶-凝胶法和自组装技术制备了具有超疏水性的薄膜.利用红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角仪等测试方法对十八烷基三氯硅烷(OTS)修饰前后薄膜的结构、形貌、表面元素组成与润湿等性能进行了表征和分析.结果表明,制备的OTS-SiO2复合薄膜具有良好的超疏水性能,水滴在该薄膜上的最大静态接触角为156°,滚动角小于5°.     

疏水性PVDF/P(HEMA-MMA-SMA)膜的原位制备

以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸十八酯(SMA)为反应单体,在聚偏氟乙烯(PVDF)溶液中进行原位自由基聚合反应,制备PVDF/P(HEMA-MMASMA)共混物,利用涂刮法得到疏水膜。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1 HNMR)分析共混物的结构,利用扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热法(DSC)表征膜表面的形态和结晶结构。试验结果表明:P(HEMA-MMA-SMA)组分和SMA质量分数的增加,对原位聚合法制备的PVDF/P(HEMA-MMA-SMA)膜的疏水性能影响并不显著;同时原位聚合法制备的PVDF/P(HEMA-MMA-SMA)膜表面具有微纳米级粗糙结构,比共混制得的膜具有更好的疏水性。     

等离子体制备低表面能薄膜性能研究

以六甲基二硅氧烷为反应单体,采用连续与脉冲射频(RF)等离子体两种放电模式聚合低表面能薄膜,研究了连续放电不同功率、脉冲放电不同脉冲宽度和间隔对聚合薄膜性能的影响.通过对薄膜性能的表征:接触角的测量,红外光谱、X光电子能谱和原子力显微镜的结构和表面分析,发现在低输入功率和脉冲等离子体大与空比条件下,可得到表面能低、疏水性能好、表面结构可控的低表面能薄膜.     

PVA/SiO_2/HMDS薄膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术在玻璃基片表面构筑聚乙烯醇(PVA)纳米纤维网膜,以正硅酸丁酯(TEOS)为硅源,通过气相沉积法向PVA纳米纤维网膜间隙中引入SiO2纳米粒子。然后以六甲基二硅氮烷(HMDS)为修饰剂,对玻璃基片表面PVA/SiO2膜进行疏水改性,从而降低其表面能。利用扫描电镜(SEM),静态水接触角(WCA)等测试手段对在玻璃表面制备的PVA/SiO2/HMDS薄膜进行了表征。结果显示,处理过的玻璃基片具有较高的粗糙度,表面水接触角(WCA)达135.7°,表明其具有很好的疏水性能。而且制备的薄膜疏水性能稳定,耐磨性能好,能够保持较好的透明性。因此在高档室外墙体、汽车挡风玻璃、眼镜片等领域具有潜在的应用前景。     

PVA/SiO2/HMDS薄膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术在玻璃基片表面构筑聚乙烯醇(PVA)纳米纤维网膜,以正硅酸丁酯(TEOS)为硅源,通过气相沉积法向PVA纳米纤维网膜间隙中引入SiO2纳米粒子。然后以六甲基二硅氮烷(HMDS)为修饰剂,对玻璃基片表面PVA/SiO2膜进行疏水改性,从而降低其表面能。利用扫描电镜(SEM),静态水接触角(WCA)等测试手段对在玻璃表面制备的PVA/SiO2/HMDS薄膜进行了表征。结果显示,处理过的玻璃基片具有较高的粗糙度,表面水接触角(WCA)达135.7°,表明其具有很好的疏水性能。而且制备的薄膜疏水性能稳定,耐磨性能好,能够保持较好的透明性。因此在高档室外墙体、汽车挡风玻璃、眼镜片等领域具有潜在的应用前景。     

含氟丙烯酸酯大分子单体接枝改性聚酯的研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸-十三氟辛酯(FMA)为原料首次成功合成含氟大分子单体M1和M2。通过大分子单体法引入含氟支链,成功制备疏水性含氟聚对苯二甲酸乙二醇酯接枝共聚物P1和P2。接触角测试表明,随着大分子单体中FMA含量的增加,接枝共聚物的水接触角逐渐增加,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)经接枝改性后由亲水性转变为疏水材料,接触角增大至128.8°。因此,通过接枝改性PET,可有效提高其疏水性。     

超疏水棉织物的等离子体制备工艺及性能

以甲基丙烯酸月桂酯(LMA)为单体,使用不同等离子体工艺制备超疏水棉织物,结果表明最佳制备工艺为压强25Pa、功率45 W和单体流量4.5 mL/min。处理后棉织物的水接触角为153.84°,经15次洗涤后水接触角大于120°。对最优工艺下的试样进行表面形态、化学组分、孔径和孔隙率、透湿透气性以及拉伸性能测试分析。结果表明,LMA成功在棉纤维表面沉积聚合,织物孔径减小,孔隙率降低24.4%,同时透湿性和透气性分别降低35.76%和3.12%,织物的拉伸断裂强力和断裂伸长率分别提高了17.77%和23.19%。等离子体处理后,棉织物保持了一定的舒适度,提高了拉伸性能,同时获得良好的超疏水性,并且该超疏水涂层表现出良好的耐水洗牢度。     

甲基丙烯酸氟烷基酯常规及核壳乳液聚合

以甲基丙烯酸氟烷基酯(Zonyl TM)、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯为原料,分别采用常规乳液聚合和核壳乳液聚合两种方法制备了两组三元共聚物乳液。系统研究了聚合条件对乳液稳定性和聚合反应动力学的影响,计算出聚合反应的表观活化能为68.4 kJ/mol,恒速期反应速率与乳化剂浓度和引发剂浓度的关系为Rp∝[I]0.66[E]0.8。通过共聚物膜对水接触角的测定,比较了两种聚合方法制备的样品涂膜的表面性能,发现所制备的样品均具有良好的疏水性能。氟单体含量相同时,核壳乳液聚合样品的疏水性明显优于常规乳液聚合样品。     

AGET-ATRP细乳液聚合制备含氟丙烯酸酯嵌段共聚物

电子转移催化剂再生(AGET)-原子转移自由基聚合(ATRP)技术采用稳定的氧化态络合物,克服了常规ATRP要求绝对无水无氧的苛刻条件,适合于细乳液聚合体系.以α-溴代丙酸乙酯(EBriB)为引发剂,CuBr2/PMDETA为催化剂体系,抗坏血酸为还原剂,按顺序分步进行丙烯酸叔丁酯(tBA)和甲基丙烯酸三氟乙酯(FA)的AGET-ATRP细乳液聚合,得到丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酸三氟乙酯的嵌段聚合物(PtBA-b-PFA).通过FT-IR和1H NMR对PtBA-b-PFA的结构和组成进行了表征,证实制备得到可控性较好的含氟丙烯酸酯嵌段共聚物.透射电镜照片表明PtBA乳胶粒呈规则的圆球,粒径约为700nm,说明了AGET-ATRP细乳液聚合方法的成功.     

Effect of roughness and wettability of silicon wafer in cavitation erosion

Material damage of silicon wafer with different roughness and wettability was investigated by using the self-made vibration cavitation apparatus in de-ionized water. Various roughness and wettability of silicon wafer were achieved by changing their morphology and depositing Au, diamond-like carbon films （DLC films） on them. Surface morphology was observed with a scanning electron microscope （SEM） and a surface profilometer, and wettability was characterized by the contact angle measurement. The cavitation erosion results showed that many tiny pits and cracks appeared on the wafer surface as a result of brittle fractures; the number and size of the pits and cracks increased with experiment time, which made material flake away finally; cavitation occurred more easily on the silicon wafer surface with the augment of roughness or contact angle by changing surface morphology or depositing Au, DLC thin film on it, which consequently aggravated cavitation damage.     

生物酶催化聚乙烯膜接枝的改性方法

目的 研究以辣根过氧化物酶（HRP）为催化剂，邻甲氧基酚为底物，H2O2为氧化剂的自由基引发体系，高密度聚乙烯膜（HDPE）接枝丙烯酰胺的反应过程。考察催化反应各参数对HDPE膜亲水性和染色性能的影响。方法用SEM，UV-Vis分析聚合物膜的组成和表面结构。测定改性HDPE膜的接触角和染色后膜的UV-vis吸光度，分析溶剂浓度对改性效果的影响。结果最佳处理条件是反应时间为1．5h，H2O2的浓度为0．03％（质量分数），邻甲氧基酚的浓度为0．5％（质量分数），反应液中丙酮的最佳浓度为30％（体积分数）。结论HRP催化接枝处理HDPE膜明显改善了其亲水性和染色性能。     

低粗糙度金刚石薄膜的制备及其光学性能的表征

采用热丝化学气相沉积（HFCVD）方法,在反应气压、衬底温度一定的情况下,通过改变碳源浓度以制备低粗糙度金刚石薄膜.扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）测试结果表明,随着碳源浓度适当增加（从2％增加到3％）,金刚石薄膜表面晶粒尺寸减小到纳米量级,平均粗糙度从45 nm降低到21 nm,同时光学透过率下降.椭圆偏振光谱拟合结果显示,随着碳源浓度的增加,薄膜折射率n稍有偏离理想值.拉曼散射光谱显示随着碳源浓度的增加,薄膜中非金刚石相含量增加,一定程度上影响了薄膜的光学质量.结果表明,在表面粗糙度相差不大的情况下,薄膜的质量决定了其光学性质.     

磁控溅射制备TiO_2薄膜及其光学特性研究

采用直流反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备TiO2薄膜.用紫外-可见光分光光度计和AFM分别表征了薄膜的透射率和表面形貌,用包络线法详细研究了不同衬底温度下TiO2薄膜的光学特性.结果表明:薄膜在可见光波段有很高的透明度,且随着衬底温度的升高,薄膜的透射率略有增加,薄膜的折射率和吸收系数增大,薄膜的光学带隙减小;同时,薄膜表面粗糙度减小,薄膜变得平整.     

Adhesion Enhancement Mechanism of Plasma-Modified Tire Cord

Tire cord was treated with oxygen glow-discharge plasma in order to enhance the adhesion.The treated surfaces were characterized by scanning electron microscopy (SEM),specific surface area analysis Brunauer-Emmett-Teller (BET),X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),contact angle measurement,and the standard H-pull test.Results indicated that the plasma treatment could increase the surface roughness,modify the nature and density of surface functional groups,and greatly improve the surface energy and adhesion of tire cord.After long term storage in ambient air,the enhanced adhesion decreased slightly.     

等离子体改性PDMS表面的电源工况分析

配电网线路因低温恶劣环境存在覆冰问题,对供电系统可靠性产生重大危害,使用疏水薄膜或涂层能有效预防覆冰。高效低成本制备适配线路的疏水涂层是一个实用课题。利用He(Ar)/CH4/C4F8混合气体,等离子体改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备疏水表面,该表面可包裹线路外层提供疏水性能。研究放电电压等级、放电极间距、放电时间和放电频率对等离子体改性制备疏水表面的影响。利用COMSOL软件分析PDMS微通道电场强度分布,探究等离子体分布情况。基于仿真结果,设计实物实验,通过测量PDMS改性表面接触角、粗糙度和表面形貌成分,以及拍摄气体放电图像,验证与分析了各因素作用机理。最后,选择合适工况成功制备符合预期的PDMS疏水表面,并测试其具有良好稳定性。     

低温等离子体诱导下导电高分子复合膜的制备

利用等离子体技术对PET薄膜进行表面处理,并诱导引发AAc在其表面接枝聚合,制备PAAc-g-PET复合膜,用化学氧化方法使PPy接枝聚合在PAAc-g-PET表面,制备出PPy-g-PAAc-g-PET复合膜.利用ATR-FTIR和SEM对制备的复合膜分别进行结构和表面形貌分析.导电性测试结果表明,PPy-g-PAAc-g-PET复合膜的导电性也明显提高.同时考察了温度、时间、浓度等对PPy-g-PAAc-g-PET复合膜接枝率的影响,得到PET薄膜接枝PPy的最佳条件为温度60 ℃,反应时间6 h.研究结果表明,PPy能很好地接枝到PAAc-g-PET复合膜的表面.     

金刚石薄膜光学透过性能的研究

研究了金刚石薄膜的厚度、表面粗糙度及其成分对金刚石薄膜光学透过率的影响,采用AFM观察金刚石膜的表面形貌并测试其表面粗糙度Ra值;用XPS仪测试了金刚石膜成分;用UV-365分光光度仪测试了光学透过率.结果表明:表面粗糙度是影响金刚石薄膜光学透过率的重要因素,其降低一倍,光学透过率增加两倍多.要提高金刚石薄膜的光学透过率,应大力降低表面粗糙度.     

阴极真空电弧沉积MgO薄膜的椭偏光谱研究

采用阴极真空电弧离子沉积技术在硅基片上制备出了MgO薄膜。利用椭圆偏振光谱、原子力显微镜及扫描电子显微镜分别对不同氧流量下制备的MgO薄膜的厚度,光学常数,表面粗糙度及表面形貌进行了分析,并对椭圆偏振光谱的光学粗糙度结果和原子力显微镜的均方根粗糙度结果进行了对比和分析。结果表明,不同氧流量下制备出的MgO薄膜,表面粗糙度及薄膜颗粒随着氧流量的增加而增大。椭偏光谱与AFM得到的表面粗糙度存在线性一致关系,表明椭偏光谱可作为一种很好的无损分析手段。     

硬脂酸对三水碳酸镁晶须表面改性的研究

采用硬脂酸对三水碳酸镁晶须进行了表面改性,考察了改性剂用量、料浆浓度、改性时间等因素对三水碳酸镁晶须表面改性的影响.采用接触角、活化指数、扫描电子显微镜、热重分析和红外光谱分析对改性前后的三水碳酸镁晶须进行表征.结果表明,最佳改性条件为改性剂用量5%,料浆质量分数5%,改性时间60min.在最佳工艺条件下,改性产品的接触角为130°,活化指数为1.000.表面改性过程对三水碳酸镁晶须的热分解没有明显影响.硬脂酸与三水碳酸镁晶须的结合方式主要是镁离子与羧基形成憎水性的硬脂酸镁保护层.