超亲水防雾涂层制备及其耐久性能研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:psiteddd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
透明玻璃应用广泛,但在实际使用时,由于环境改变产生的温差变化,空气中的水蒸气容易在基底表面凝结成水滴,产生雾气,导致其透明性和能见度急剧下降。因此,如何对透明玻璃进行防雾处理,逐渐引起研究人员和产业界的关注。其中,能够主动防雾的超亲水表面涂层技术具有施工简便性、持续防护性及运行维护成本的经济性等独特优势,是最有发展潜力的防雾技术。然而目前的超亲水防雾涂层硬度低、不耐磨损,且存在使用寿命短、易被污染等问题,研发长效耐久、抗污染的防雾涂层成为该领域的重要研究方向。因此,本文开展了玻璃表面超亲水防雾涂层的制备技术及其耐久性、自清洁特性等方面的研究。通过共混SiO2纳米溶胶和阴离子表面活性剂C14-16烯基磺酸钠,并以浸渍提拉法制备出无机超亲水防雾涂层。实验发现选用粒径小于10nm的SiO2纳米溶胶以4wt%加入时,涂层具有最致密均匀的微结构以及最佳的机械耐磨性,在1kg载荷的摩擦试验机上使用丝绒布摩擦6500次后仍保持良好的防雾性能。此外,添加3.0wt‰的无机硬质填料Ti O2溶胶和Al2O3溶胶强化涂层机械性能后,涂层的硬度达到3H。无机超亲水防雾涂层利用小粒径的无机纳米颗粒堆积形成坚硬的微结构,具有一定的耐磨性,但SiO2纳米颗粒间缺少交联,涂层仍为多孔结构,难以抵抗磨耗仪的硬质磨损。为提升耐磨性,向涂料中引入交联剂TEOS并利用其在酸性条件下水解不完全的特性来加强SiO2纳米颗粒间的交联。使用醋酸将涂料调至酸性并添加1.0wt%的TEOS,喷涂制备出酸性交联超亲水防雾涂层。涂层微观形貌致密均匀,SiO2纳米颗粒间紧密交联,单个球状纳米颗粒几乎不可见。涂层在CS-10F轮摩擦150r后保持防雾性。通过醋酸催化TEOS水解增强了SiO2纳米颗粒间的交联,获得了表面致密的酸性交联超亲水防雾涂层,进一步提升了涂层的耐磨性,但涂层的耐水泡性能较差,泡水96h后即失去防雾性。在泡水过程中水会破坏SiO2纳米颗粒间的键合,导致涂层变得疏松多孔以及与基底间的结合力变差。为此选用水性透明树脂来包裹SiO2纳米颗粒并利用树脂与基底的粘接力来提升涂层在长期泡水后的稳定性。优选水性透明聚丙烯酸树脂以1.0wt%掺入涂料,涂层在去离子水中浸泡96h后,依然具有0级的附着力。优选出综合耐久性最佳的有机无机复合超亲水防雾涂料的配方后对制备工艺流程进行了优化。通过氧等离子体活化表面可以改善基底初始润湿性,结合干湿喷交替的工艺可以降低干喷涂层的粗糙度并制备出透光率在90%以上的超亲水防雾涂层。
其他文献
生物质碳材料具有来源丰富、制备简单与成本低廉等优点,其本身具有的天然多孔结构有利于促进界面光热蒸发过程中的光吸收与水输运。然而,目前对基于多孔生物质碳的界面光热蒸发研究较少,相关的生物质碳优选条件与多因素的影响规律尚不清楚。本文以9种常见生物质碳化得到的生物质碳及其器件为研究对象,进行界面光热蒸发实验与相关表征,总结生物质碳优选条件,筛选出高性能的生物质碳并进行深入分析,研究多种因素对其器件蒸发性
学位
随着脱硫废水排放的标准日益严格,脱硫废水零排放技术逐渐被应用,旋转喷雾蒸发技术因其工艺简单、对脱硫废水具有较强的适应性而受到广泛关注。而旋转喷雾蒸发过程中HCl的释放与蒸发产物特性会关系到后续工艺的正常运行以及粉煤灰的资源化利用。本文主要基于旋转喷雾干燥中试试验平台,对脱硫废水蒸发过程中HCl的释放以及固相蒸发产物特性进行研究,为旋转喷雾蒸发工艺的进一步完善提供理论和技术支撑。基于三口烧瓶模拟蒸发
随着我国信息化的发展的和新基建的提出,数据中心的建设进一步得到重视,而数据中心的能源消耗较大,除了电子设备的能耗外,空调系统能耗可占到数据中心总能耗的30%至50%,因此数据中心空调系统的节能研究非常重要。当前我国数据中心较为常见的有气流组织混乱、区域冷却不均等问题,由此产生的局部热点和冷量浪费会造成电子设备运行可靠性较低、能耗增加的问题。为进一步提高数据中心的冷却效率,降低冷却系统的能耗,本文通
基于高压缸或超高压缸排汽的双机回热系统,有效降低了高压回热加热器的抽汽过热度,由减小回热系统温差传热提高循环效率,成为发展先进超超临界机组的重要选择,但双机回热在再热增效和回热增效方面是把“双刃剑”,再热蒸汽流量减少,导致机组循环效率下降。因此,如何在减少回热系统大温差传热不可逆损失时,又尽最大可能降低对再热系统的影响,需对双机回热系统的汽源进行优化。目前双机回热系统的研究大多侧重于热力性能的提升
燃煤过程中氯元素会促进单质汞的氧化。燃煤电厂脱硫废水中存在着大量氯离子,将电厂脱硫废水零排放与减少烟气中汞的排放相结合,减少燃煤电厂汞污染物的排放,具有重要意义。本文从燃煤汞析出规律的研究出发,通过管式炉燃烧实验与沉降炉燃烧实验探究原煤及原煤加氯后燃烧时汞排放特性;针对某电厂630MW超临界燃煤机组,搭建一套脱硫废水零排放耦合烟气脱汞试验装置,增加煤中的氯元素浓度来减少汞的排放;同时利用数值模拟软
持久性有机污染物(POPs)对生态和人类的危害巨大,POPs历史遗留、泄露及污染场地急需处置与修复。机械化学技术具有反应彻底、无溶剂消耗、操作简便、不产生二次污染等特点,其在POPs污染治理领域拥有巨大优势。本研究工作以六氯苯(HCB)污染土壤为处理对象,筛选经济高效的机械化学处理添加剂组合,优选球磨工艺参数,探索土壤中HCB机械化学降解机理,主要结论如下:研究碱性物料、中性物料、天然矿物以及固体
学位
学位
随着我国农村地区的不断发展,由于农村生活污水排放所导致的污染物负荷逐年提升,农村水环境现状不容乐观。目前已经建成的农村生活污水处理设施存在故障运行率高、出水水质不稳定等问题,因此开发高效低耗、高适应性、易维护且可持续的农村生活污水处理工艺尤为重要。本研究针对“缺氧-水车驱动好氧生物转盘-人工湿地”生物生态组合工艺中的生物段工艺开展研究,工作的主要内容和结论如下:(1)针对毛毡、碳毡和无纺布三种材料