注压成型纳米结构PP/POE共混物表面的液滴低温冲击行为
2021-10-15黄辉龙黄汉雄
高等学校化学学报 2021年10期
黄辉龙,黄汉雄
(华南理工大学广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室,微/纳成型与流变学研究室,广州510640)
低温环境下设备表面结冰会影响其正常运行,可能造成损失和事故[1].与静态液滴相比,冲击液滴与冷表面的动态接触过程中会形成更多的成核点,较易发生结冰[2].实际上,液滴大多以冲击方式与表面接触,因此抑制冲击液滴在冷表面的结冰对能源、航空和通讯等领域具有重要意义[3~5].尽管已开发了气热防冰[6]、电热防冰[7]和液体防冰[8]等具有一定防冰效果的防冰策略,但这些策略存在能耗高、效率低及污染环境等缺点.因此,亟待开发节能高效、环境友好的防冰策略.
在超疏水表面上,冲击液滴在结冰前可弹离表面,从而防止表面结冰[9].Ding等[10]研究了液滴(25℃)冲击不同温度(-35~25℃)微纳结构铝表面的动态行为,发现微纳结构表面可缩短液滴与表面的接触时间,防止冲击液滴结冰.Wang等[11]发现,常温液滴冲击-10℃和45%相对湿度(RH)的微纳结构超疏水铝表面后能弹离表面,不发生结冰.Chu等[12]制备了一种具有微褶皱结构的还原氧化石墨烯薄膜,液滴冲击-10℃和RH为50%的该膜表面时可完全弹离.尽管这些研究在低温铝和石墨烯薄膜表面上实现了冲击液滴回弹,但采用的表面制备技术(激光烧蚀、喷涂和化学刻蚀)存在工艺复杂和成本较高等缺点.迄今,关于快速在高分子材料表面成型纳米结构,以缩短低温下冲击液滴接触时间从而提高防冻黏性能的研究报……
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