石蠟和聚丙烯材料超疏水表面的構(gòu)筑.pdf

1、超疏水材料在眾多領(lǐng)域有著較好的應(yīng)用前景，研究者利用多種方法制備了超疏水材料，而多種材料的引入也為超疏水表面引入了新的功能。但是，因?yàn)椴牧现g的相容性差，制備方法復(fù)雜，材料成本高昂，易產(chǎn)生污染等負(fù)面作用而較大程度的限制了利用多種有機(jī)材料制備超疏水表面方法的發(fā)展和工業(yè)應(yīng)用。
　　聚合物材料因良好的加工性能、柔韌、透明、導(dǎo)電、且具有眾多可供改性的官能團(tuán)等特點(diǎn)備受超疏水表面研究者青睞。其中聚烯烴材料成本較低且具有較低的表面能，加工方便易于

2、構(gòu)造不同的表面形貌，本文中擬利用成本較低易于獲得的聚烯烴材料通過(guò)簡(jiǎn)單環(huán)保的物理方法來(lái)構(gòu)建超疏水表面。
　　石蠟是常見(jiàn)的蠟類(lèi)，屬于較為常用的材料，主要成分為短鏈烷烴，理論上可由小分子烯烴聚合而成，本文中將石蠟劃分為低分子量聚烯烴這一類(lèi)別。對(duì)石蠟和棕櫚蠟混合物進(jìn)行溶液分散，棕櫚蠟為脆性植物蠟，使得蠟混合物變脆，通過(guò)冷卻、干燥、研磨脆性混合蠟的方法成功制備了具有較高水接觸角(WCA＞164°，SA＜3°)、石蠟含量為70％的超疏水混合蠟

3、粉，對(duì)于正己烷具有10倍于自身質(zhì)量的吸附率，在處理油污領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。
　　實(shí)驗(yàn)中首次發(fā)現(xiàn)了石蠟斷面的超疏水現(xiàn)象，石蠟斷面接觸角達(dá)到152.4°，比石蠟的外表面高許多。石蠟斷面超疏水的原因是其較高的粗糙度，利用DSC和XRD以及偏光顯微鏡等表征手段我們得出結(jié)論，石蠟內(nèi)部的結(jié)晶是在石蠟斷裂時(shí)產(chǎn)生較高粗糙度的原因。利用銅網(wǎng)成功復(fù)制了石蠟斷面的形貌，銅網(wǎng)的每個(gè)小格都產(chǎn)生出一個(gè)小的斷面，銅網(wǎng)輔助制備的超疏水表面接觸角高達(dá)162.4°，滾

4、動(dòng)角小于3°，對(duì)于快速制備低成本大面積的超疏水表面有一定意義。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)高密度聚乙烯的斷面具有微納粗糙結(jié)構(gòu)，超疏水性能良好，接觸角152.4°，滾動(dòng)角小于2°，而低密度聚乙烯和聚苯乙烯斷面表面形貌光滑，不具備超疏水性能。利用碳納米管團(tuán)聚體的微納粗糙形貌制備了導(dǎo)電超疏水的CNTs/PP復(fù)合斷面，20％含量的CNTs/PP復(fù)合斷面接觸角為165°，電導(dǎo)率達(dá)到5S/cm。
　　利用銅網(wǎng)制備了超疏水聚丙烯表面。首先將銅網(wǎng)用三氯化鐵溶液刻