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中科院制备出石墨超疏水复合材料
来源:中国粉体技术网    更新时间:2017-01-10 08:39:50    浏览次数:
 
  超疏水材料在自清洁、防腐蚀、防结冰、防生物粘附和水下减阻等领域有广泛应用前景。但该材料存在功能单一、无法快速大规模制备、表面结构易被破坏而导致材料失效、耐久性差等缺陷,从而严重限制了其应用。
  近日,中科院张招柱团队开发出了一种简单、高效制备耐久性超疏水材料的新工艺,克服了超疏水材料表面结构易损坏、耐久性差及难于大规模制备等难题。他们将织物浸泡在聚四氟蜡和氟化石墨混合分散液中并加热固化,便可快速制备超疏水材料。

具有耐磨自修复功能的超疏水织物
具有耐磨自修复功能的超疏水织物

  制得的超疏水材料接触角为157.7°,可耐砂纸摩擦,经过严重机械破坏后仍具有良好的超疏水性能。此外,该材料还具有快速、可重复的自修复功能,破坏后的表面可通过加热使疏水材料迁移重新生成超疏水表面,实现快速自修复,且经染料染色后超疏水性能不变,从而进一步扩大了其应用范围。
  为进一步增强该材料的稳定性和多功能性,研究人员将超疏水材料与多孔材料的制备相结合,通过控制溶剂热合成条件,采用一锅法制备出了具有高比表面积、稳定超疏水功能的多级孔聚合物。

稳定超疏水多级孔聚合物的一锅法无模板制备
稳定超疏水多级孔聚合物的一锅法无模板制备

 
  与传统方法相比,该方法无需制备模板、无需后处理、材料多级孔结构便于调节,且制备原料无毒、价格低廉,制备方法绿色环保。与通过表面处理得到的超疏水材料相比,该材料具有整体超疏水性,可任意刮擦、切割,可长时间抵抗快速水流冲击等优点。

机械耐久性测试及通过擦涂方式快速获得超疏水表面
机械耐久性测试及通过擦涂方式快速获得超疏水表面

  此外,通过擦涂即可在不同基底材料(纸张、织物和手套等)上快速获得超疏水性产品。制得的材料在多种苛刻环境下(高温高湿,强酸碱及紫外辐照)均具有优异的综合稳定性。
  资料来源于中科院。

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