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基于改性纳米二氧化硅构筑棉织物超疏水表面

邹锐 , 徐丽慧 , 沈勇 , 张惠芳 , 李倩

硅酸盐通报

本文以γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为改性剂,对纳米二氧化硅进行表面改性,并将其整理到棉织物上,随后利用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对织物进行修饰,通过两步法获得棉织物超疏水界面.探讨反应条件对改性纳米SiO2的影响,并对改性纳米SiO2和整理后棉织物进行测试表征.结果表明,当温度为30℃,正硅酸四乙酯(rEOS)浓度为3％和APTMS浓度为2％,氨水用量为2 mL时,制备的改性纳米SiO2溶胶平均粒径为65.88nm,PDI为0.096,分散性较好.两步法整理后的棉织物接触角为150.36°,滚动角为8°,实现了超疏水效果,并且洗涤20次后仍具有一定疏水性.

关键词: 纳米二氧化硅 , 表面改性 , 超疏水 , 棉织物 , 接触角

CaCO₃/SiO₂复合粒子涂层的表面结构及其疏水性能研究

杨金鑫 , 文秀芳 , 皮丕辉 , 郑大锋 , 程江 , 杨卓如

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00091

以机械高速搅拌法制备了具有草莓结构的CaCO₃/SiO₂复合粒子，并对其进行了表面修饰改性.利用聚硅氧烷的自组装功能，将制备的复合粒子与硅氧烷一起制备了具有“荷叶效应”的超疏水涂层，静态水接触角达169°，滚动角约为2°.通过扫描电镜观察涂层的表面微观形貌，发现该涂层具有微米-纳米相结合的双层粗糙结构.微米凸起的粒径在2～3μm左右，纳米凸起的粒径约为200nm左右，与荷叶具有类似的结构排布方式.通过原子力显微镜和接触角的测试，探讨了表面微观结构、涂层粗糙度和涂层疏水性能之间的关系.结果表明：复合粒子构成的非均相界面的水接触角符合Cassie模型.复合粒子赋予涂层的双微观粗糙结构与自组装成膜硅氧烷的低表面能的协同效应，使涂层具有了优良的超疏水性能.

关键词: 复合粒子 , micro-nano-binary structure , superhydrophobic

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