涂料

方便地制备超疏水涂层网格材料,实现油水的有效分离:网格尺寸对各种有机液体的影响

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 17:00
有效的油水分离是一个持续的追求,不仅是为了科学研究,也是为了工程应用,因为溢油正在造成当前海洋环境的极大污染。本文报道了一种超疏水涂层网状结构,该涂层由氟化硅( F-SiO2 )和聚二甲基硅氧烷( PDMS )组成,显示了对各种有机液体优异的油水分离能力。F-SiO2的引入可以很好地诱导一定程度的微观粗糙度,从而产生显著的拒水效果。所制备的涂层表现出较强的超疏水性能,水接触角达到155.9°±1.0°,在此基础上重点讨论了聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET )网孔材料(作为基底)的孔径大小,对各种有机液体的油水分离效率高达98 %。同时,在物理模型的辅助下,证实了孔径与有机液体之间存在力学关系,其主要内涵是有机液体表面张力与几何力学的匹配问题(由超疏水涂层网的孔径引起)。本工作研究超疏水涂层网状结构材料对各种有机液体的尺寸效应,有利于设计制造理想的油水分离材料。

采用两步喷涂法制备的超疏水F-SiO2 @ PDMS复合涂层用于界面的冲蚀机理和防腐应用

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:44
为此,我们通过两步喷涂策略设计并制备了具有良好耐蚀性的超疏水氟化二氧化硅( F-SiO2 ) @聚二甲基硅氧烷( PDMS )涂层。当F-SiO2纳米颗粒含量为0.88  wt %时,超疏水F-SiO2 @ PDMS涂层表现出较高的不润湿性,接触角为153.2°,滑动角仅为3°。微观结构可以在表观固液界面处包裹更多的气囊形成气层。因此,F-SiO2 @ PDMS涂层表现出了很好的抗腐蚀能力,这里通过实验研究和分子模拟两个方面探讨了其防腐机理(或行为)。电化学实验结果表明,超疏水F - SiO2 @ PDMS涂层具有优异的耐腐蚀性能,腐蚀电位Ecorr正移至- 0.13   V,腐蚀电流Icorr低至2.0   ×   10-7   A   cm - 2。电化学阻抗模值达到1.8   ×   105   Ω   cm-2,与铝基体相比提高了约3个数量级。这主要是由于被困空气口袋引起的非湿润区,电化学等效电路也验证了这一点。此外,分子动力学模拟准确揭示了腐蚀介质的扩散机制,进一步支持超疏水涂层防腐行为的讨论。

CNT- PDMS复合材料在光纤端面喷墨打印实现光纤光声发生器

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:39
近年来,基于多壁碳纳米管( MWCNT )和聚二甲基硅氧烷( PDMS )的光声发生器以多种方式制造,影响了发生器的频率带宽、声波压力、鲁棒性和重现性等性能。由于MWCNTs具有较高的光吸收和PDMS较高的热膨胀系数,这种组合非常适合作为光声发生器使用。本研究提出了一种利用喷墨打印技术,基于长期稳定的MWCNT和PDMS墨水制备高重现性的光声发生器的新方法,MWCNT- PDMS层(厚度为2 ~ 4   µ m )直接打印到多模远端的端面,均匀性好,光透过率低( 19 ~ 21 % )。纤维片制备完成后,喷墨打印机在每层30 ~ 60 s的时间段内自动执行所有步骤。产生的超声压力( 0.39 ~ 0.54   MPa )和频率带宽( 1.5 ~ 12.7   MHz )可在距离≈4   mm处测量,激光流畅度为12.7   m J   cm-2,这些高重复性的印刷光声发生器可很好地用于无损材料检测和医疗应用。

一步法制备具有磁性可控和阻燃性的超疏水海绵,用于除油和收集

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:36
石油泄漏和化学品泄漏引起的水污染已成为威胁人类和动物健康的重要问题。有效去除水中的油脂和化学物已成为全球性挑战。近年来,超疏水/超亲油磁性可控( SHPBaSOPIaMC )多孔材料由于具有选择性高、吸附容量大、易收集、可回收性理想等优点,在除油领域受到了更多的关注。此外,为确保安全,还应考虑防火性能。因此,通过低成本、简单的方法制备具有阻燃特性的SHPBaSOPIaMC多孔材料是必要的,也是具有挑战性的。本工作采用超声雾化辅助浸涂法,在废弃聚氨酯海绵上制备了聚二甲基硅氧烷雾化Fe3O4 ( PDMS雾化VMT雾化Fe3O4 )涂层,该涂层具有超疏水、超亲油、磁性可控、耐火焰雾化等性能。PDMSaVMTaFe3O4 @ daPU海绵具有优异的机械耐久性、化学稳定性和长期贮存稳定性。重要的是,在磁场的驱动下,PDMS α VMT α Fe3O4 @ d α PU海绵瞬间吸附了漂浮在水中的油。此外,PDMSHAVMTHAFe3O4 @ dHAPU海绵吸收了各种油脂和化学物质,具有理想的选择性、吸收能力(可达自身重量的40倍)、速度和可回收性(超过100个循环)。这些发现表明PDMSHAVMTHAFe3O4 @ dHAPU海绵是一种很有前途的除油材料,可用于溢油清理的实际应用。

采用两步喷涂法制备的超疏水F-SiO2 @ PDMS复合涂层用于界面的冲蚀机理和防腐应用

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:20
为此,我们通过两步喷涂策略设计并制备了具有良好耐蚀性的超疏水氟化二氧化硅( F-SiO2 ) @聚二甲基硅氧烷( PDMS )涂层。当F - SiO2纳米粒子含量为0.88   wt %时,超疏水F - SiO2 @ PDMS涂层的接触角为153.2 °,滑动角仅为3 °,表现出较高的非润湿性。微观结构可以在表观固液界面处包裹更多的气囊形成气层。因此,F-SiO2 @ PDMS涂层表现出了很好的抗腐蚀能力,这里通过实验研究和分子模拟两个方面探讨了其防腐机理(或行为)。电化学实验结果表明,超疏水F - SiO2 @ PDMS涂层具有优异的耐蚀性,其自腐蚀电位Ecorr正移至- 0.13   V,自腐蚀电流Icorr低至2.0   ×   10-7   A   cm - 2。电化学阻抗模值达到1.8   ×  ,105  Ω   cm-2,与铝基体相比提高了约3个数量级。这主要是由于被困气囊引起的非润湿状态,电化学等效电路也验证了这一点。此外,分子动力学模拟准确揭示了腐蚀介质的扩散机制,进一步支持超疏水涂层防腐行为的讨论。

通过化学粘合剂增强硅橡胶热导率和加工性能的球形复合填料BN @ Al2O3

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:45
六方氮化硼( h–BN )因其优异的性能成为电子电器系统的理想候选材料。然而,类血小板h-BN的加入导致复合材料的粘度和各向异性热导率显著增加。采用化学粘结剂将改性的h‐BN ( m‐BN )包复在球形α‐Al2O3上,制备了核壳结构的杂化球形填料( m‐BN @ Al2O3 )。此外,研究了复合填料/聚二甲基硅氧烷( PDMS )的微观结构、流变性能、力学性能和热导率。当填充量为60 vol %时,m–BN @ Al2O3 / PDMS的热导率可达2.23   W·m–1·K–1,比Al2O3 / PDMS的热导率提高了86 %,其面内扩散率与面外扩散率之比由2.0降至1.0。同时,m–BN @ Al2O3 / PDMS的黏度约为m–BN / Al2O3 / PDMS黏度的1 / 4,这种简单通用的策略为增强聚合物的热导率开辟了道路,在高频通信方面具有巨大的潜力。

通过注入结构化的聚二甲基硅氧烷薄膜来获得健壮的超疏水织物

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:37
超疏水涂层在自清洁纺织品中具有巨大的应用潜力。低耐久性、高制造成本以及对氟碳等化学物质使用的环境担忧限制了超疏水涂层的使用。本研究基于结构聚合物薄膜和疏水纳米粒子的转移,提出了一种简便、廉价的制备鲁棒无氟超疏水织物的方法。在这种方法中,将聚二甲基硅氧烷( PDMS )注入织物和纸张的片层之间,然后固化并去除纸张。这个过程导致一个织物注入PDMS,其结构是纸张表面的负副本。然后,在织物的结构化PDMS侧喷涂疏水纳米颗粒。PDMS的注入和随后的疏水纳米粒子的沉积使得强键合,如超疏水织物在超声作用下优异的溶剂稳定性所示。该方法具有普适性,几乎可以应用于任何纺织品,涂层表面具有超疏水性能,其水接触角为172°,滑动角为3°,且超疏水织物具有较强的耐水雾冲击和机械弯曲性能,每次测试至少200  次循环即可保持超疏水性能。