超疏水高分子薄膜的制备与应用

论文题目: 超疏水高分子薄膜的制备与应用

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料学

作者: 卢晓英

导师: 张长春,韩艳春

关键词: 超疏水表面,梯度表面,智能表面,薄膜,自清洁,接触角

文献来源: 吉林大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本论文以聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃为研究体系,发展了制备超疏水高分子薄膜的两种新方法,并将制备超疏水薄膜应用到梯度表面及智能表面的制备中,为梯度功能表面和智能薄膜的表面的制备提供了新思路。其主要结论如下: 1、通过延长LDPE 的结晶时间和成核速率控制LDPE 的结晶行为制备了带有花型不完美球晶的多孔LDPE 超疏水表面。2、在低密度聚乙烯的结晶过程中引入应力场控制聚乙烯的结晶行为制备了带有多层微孔结构的超疏水表面。我们将制备的聚乙烯超疏水表面置于样品长度方向上的温度梯度场中使样品的立体结构发生变化,制备了聚乙烯梯度表面。3、我们通过将PS-b-PMMA共聚物旋涂在PP粗糙基底上制的二层复合薄膜。所制备的复合薄膜可对不同的溶剂发生可逆的响应,其表面润湿性可从疏水状态变化到超疏水状态。

论文目录:

第一章 绪论

1.1 接触角理论

1.1.1 接触角定义及Young 氏方程

1.1.2 接触角的前角、后角及接触角滞后现象

1.1.3 Wenzel 的接触角理论

1.1.4 Cassie 接触角理论

1.1.5 Wenzel 模式向Cassie 模式的转换

1.2 超疏水表面

1.2.1 超疏水表面的定义

1.2.2 超疏水表面的研究进展

1.2.3 超疏水表面的应用

1.3 梯度表面

1.3.1 梯度表面的定义

1.3.2 梯度表面的分类

1.3.2.1 化学异质梯度表面

1.3.2.2 密度梯度表面

1.3.2.3 几何结构梯度表面

1.3.3 梯度表面的研究进展

1.3.4 梯度表面的应用

1.4 智能表面

1.4.1 智能表面的概念

1.4.2 智能表面的分类

1.4.2.1 二元共聚物和嵌段共聚物刷

1.4.2.2 功能高分子

1.4.2.3 聚电解质高分子多层膜

1.4.2.4 液晶高分子材料

1.4.2.5 含有水凝胶的材料

1.4.3 智能表面对外界刺激的响应

1.4.3.1 温度

1.4.3.2 电场

1.4.3.3 溶剂

1.4.3.4 PH 值

1.4.3.5 光

1.4.3.6 应力

1.4.4 高分子智能表面的最新研究进展

1.5 研究聚合物薄膜表面形貌、组成和性质的实验方法

1.5.1 电子显微镜(SEM)

1.5.2 X-射线光电子能谱(XPS)

1.5.3 液滴形貌分析仪(DSA)

1.6 本论文的研究思路

第二章 通过调控低密度聚乙烯的结晶行为制备超疏水功能表面

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 实验材料

2.2.2 薄膜的制备

2.2.3 薄膜表面形貌及润湿性表征

2.2.3.1 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)的表征

2.2.3.2 水接触角的测量和表征

2.3 结果和讨论

2.3.1 温度对低密度聚乙烯薄膜结晶行为的影响

2.3.2 超疏水低密度聚乙烯薄膜的形成机理

2.3.3 超疏水聚乙烯薄膜的疏水机理

2.4 本章小结

第三章 通过调控低密度聚乙烯的微结构制备润湿性梯度表面

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 实验材料

3.2.2 薄膜的制备

3.2.2.1 超疏水多孔薄膜的制备

3.2.2.2梯度表面的制备

3.2.3 薄膜表面形貌及润湿性表征

3.2.3.1 薄膜的表微结构的表征

3.2.3.2 表面润湿性的表征

3.3 结果和讨论

3.3.1 低密度聚乙烯超疏水表面的形成过程

3.3.2 低密度聚乙烯润湿梯度表面的形成过程

3.3.3 润湿性梯度表面的形成机理

3.4 本章小结

第四章 具有响应行为的高分子复合表面的制备

4.1 前言

4.2 实验部分

4.2.1 实验材料

4.2.2 薄膜的制备

4.2.2.1 粗糙PP 基底的制备

4.2.2.2 响应复合薄膜的制备

4.2.3 薄膜不同蒸汽处理时间的实验

4.2.4 薄膜表面形貌及组成表征

4.2.4.1 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)的表征

4.2.4.2 表面组成的表征

4.2.4.3 水接触角的测量和表征

4.3 结果和讨论

4.3.1 复合嵌段共聚物薄膜的润湿性对不同溶剂的可逆转变

4.3.2 复合嵌段共聚物薄膜的润湿性对不同溶剂的可逆转变机理

4.3.3 有关Wenzel 理论与实验结果的非一致性讨论

4.3.4 复合薄膜响应的衰减现象

4.4 本章小结

结论

参考文献

中文摘要

英文摘要

致谢

导师及作者简介

发布时间: 2005-08-26

参考文献

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• [9].超疏水有机硅复合涂层的制备及性能研究[D]. 覃国师.哈尔滨工业大学2018
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