PVC膜-納米SiO2超疏水表面的構(gòu)建及其性能研究.pdf

1、在近年舉辦的各種大型世界性盛會(huì)中，膜結(jié)構(gòu)建筑愈加表現(xiàn)出了其在臨時(shí)性大型場館中的優(yōu)越性，推進(jìn)了其在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用。PVC膜材憑借成本低廉的優(yōu)勢占據(jù)著較大的市場份額，但隨著膜結(jié)構(gòu)在永久性建筑中的投入使用，PVC膜材表面的不易清潔和長時(shí)間暴露在大氣中易沾污等缺陷受到了越來越多的關(guān)注，也限制了其發(fā)展。自清潔概念的提出解決了大型建筑外墻難以清潔的難題，隨著“荷葉”效應(yīng)研究的深入發(fā)展，最終研究開發(fā)了較完備的超疏水自清潔表面，但由于繁瑣的實(shí)驗(yàn)操作和

2、昂貴的設(shè)備成本使得大多制備超疏水表面的技術(shù)停留在實(shí)驗(yàn)室階段。
　　結(jié)合PVC膜材的特性，研究發(fā)現(xiàn)采用納米粒子在PVC表面構(gòu)建粗糙結(jié)構(gòu)是一種簡單有效制備超疏水表面的方法，而納米二氧化硅的制備及改性技術(shù)已趨于完善，所以，本課題研究中采用納米二氧化硅在PVC膜材表面構(gòu)建超疏水表面。
　　本課題研究中，主要采用FE-SEM、TEM對最終粒子外形進(jìn)行分析，探討了酸堿環(huán)境對TEOS水解及SiO2粒子成形的影響，穩(wěn)定制備了指定大小的球形單

3、分散SiO2粒子，平均粒徑分別為500nm、200nm和80nm，并通過浸涂在玻璃表面成膜，得到不同粗糙表面，發(fā)現(xiàn)粒徑大小越小，成膜越緊密，表面粗糙度越高；在TEOS水解過程中添加PAA制備得到了PAA/SiO2核殼粒子，通過FE-SEM、TEM、傅里葉紅外、X射線衍射、TG對核殼粒子進(jìn)行分析，確定了核殼粒子的核心和殼層，并通過改變試劑用量對粒子核殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，使用核殼粒子在玻璃表面涂膜并對比分析水接觸角，發(fā)現(xiàn)核殼粒子涂膜表現(xiàn)出比普通

4、粒子涂膜更好的疏水性；使用KH570對粒子進(jìn)行改性，主要采用IR對改性前后粒子的吸收光譜進(jìn)行對比，確定成功改性，采用改性前后粒子分別在玻璃表面和PVC膜材表面涂膜并對比分析水接觸角發(fā)現(xiàn)，改性粒子在玻璃表面涂膜后的疏水性比在PVC膜材表面的疏水性好；采用不同粒子分別在玻璃表面和 PVC建筑膜材料表面單層及多層浸涂成膜，觀測水接觸角并進(jìn)行分析，最終發(fā)現(xiàn)采用改性的核殼粒子在玻璃表面單層涂膜最高能得到156°的水接觸角，采用未改性的核殼粒子在P