微纳米结构疏水材料的研究进展
2021-01-21王建鑫李冬燕张福磊
精细石油化工进展 2020年5期
王建鑫,李冬燕,张福磊,祁 茜
南京科技职业学院化工与材料学院,南京 210048
近年来疏水材料在国内外的发展是一个热门领域,随着科技的发展,很多领域对材料的疏水性能提出了更高的要求。
由于材料表面疏水的特异效果,疏水材料被运用到生活中的诸多方面。疏水材料在卫星通讯、航空航天外表面疏水涂层、衣物防水、船体减阻、液体的管道运输、医用器具的疏水抗菌、玻璃仪器防水防雾、器材防腐等多领域具有重要应用。冰雪在材料疏水性在材料表面的附着度大大降低,因此疏水材料在电力输送中具有重要运用价值;船和潜艇要消耗80%的燃油来克服航行阻力,将疏水材料应用在外部,能减少较大的能量消耗,也可以减轻船体锈蚀,延长寿命;建筑物的外墙或是玻璃,应用疏水材料,会减少雨水灰尘在表面的沉积;一些医疗器具运用疏水技术将有效降低微生物在潮湿环境中的繁殖;蒸汽发电换热或是其他换热设备利用疏水材料,可以减少液滴在金属表面的附着,减少因液滴附着阻力导致的额外能量消耗。
材料的疏水性可以通过滚动角和静态接触角展现:普通疏水材料的静态接触角在90°~150°之间,超疏水材料的静态接触角高于150°,滚动角低于10°[1]。要想获得性能优良的疏水材料要从两方面着手:1)增强其外表的微/纳米结构的粗糙程度;2)使用低表面能的材料修饰其外表。
1 物体表面疏水现象及原理
数千年前诗人周敦颐用“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”来描述荷叶与露珠的关系。……
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