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超双疏含氟聚合物的研究进展

2020-04-01梁雷王彦玲张杉

化工进展 2020年3期

梁雷,王彦玲,2,张杉

(1中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;2中国石油大学(华东)非常规油气开发教育部重点实验室,山东青岛266580;3四川中成煤炭建设(集团)有限责任公司,四川成都610072)

自然界的创造能力妙不可言,既有荷叶的“出淤泥而不染”,又有水黾的“轻功水上漂”,鸟类的羽毛更有“万花丛中过,片叶不沾身”的神奇功效。不被水润湿,也不会被污渍沾染,这些生物学现象近年来引起了人们的普遍关注,这一类材料人们将其称为超疏界面材料。超疏界面材料之所以有着对液体的超强抗拒能力,一方面是由于低表面自由能物质的存在,使得液滴难以在材料表面铺展,另一方面是由于其表面丰富的微孔多级结构使空气在固液两相之间形成气垫腔体,进一步减小了固液相之间的接触面积[1]。含氟界面材料具有极低的表面自由能,使得液体在其表面有着极大的接触角和极小的滚动角,可以同时具备超强的疏水和疏油性能,表现出超双疏的性质[2]。使用含氟聚合物的材料具备表面自清洁、自愈合以及表面防污、防腐蚀、防覆冰等功能,此外含氟聚合物还可以制备具有抗黏附、抗摩擦、表面油水分离、气体分离等功能的界面材料[3],尤其在与纳米材料的共同作用方面,国内外学者进行了大量研究。

1 超双疏含氟聚合物

含氟聚合物中氟原子半径极小,C F 键的键能极大,使得含氟聚合物获得了许多优点,如聚四氟乙烯具有较低的表面能和较强的延展性等优异特性。……

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