磁響應(yīng)仿生多功能涂層的制備及其防覆冰性能.pdf

1、輸電線(xiàn)路、運(yùn)輸設(shè)備、風(fēng)機(jī)葉片等戶(hù)外設(shè)備表面上結(jié)冰會(huì)給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)諸多不便，甚至?xí)鹬卮蟮慕?jīng)濟(jì)損失，構(gòu)建與制備新型防覆冰涂層材料具有重要意義。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)仿生超潤(rùn)濕表面表現(xiàn)出了優(yōu)異的到防覆冰性能，如仿荷葉效應(yīng)的超疏水抗結(jié)冰涂層材料?？紤]到循環(huán)結(jié)冰和除冰過(guò)程中，會(huì)破壞表面的結(jié)構(gòu)，從而使其失去防覆冰性能。而Fe3O4粒子具有磁熱性能和光熱性能，可起到熱能除冰的效果。本文將磁性Fe3O4粒子引入到共聚物涂層中，構(gòu)建出了仿荷葉表面的磁性

2、超疏水防覆冰涂層和仿豬籠草表面的磁性超光滑疏冰涂層。
　　本文首先以氨基硅烷偶聯(lián)劑修飾表面制備出氨基修飾的Fe3O4粒子(MNP@NH2)，然后與帶有功能性環(huán)氧基團(tuán)的含氟共聚物交聯(lián)，制備了以空氣填充微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的磁性超疏水涂層。通過(guò)SEM、AFM、XPS等手段對(duì)所制備的涂層表面形貌和化學(xué)組成進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)含氟基團(tuán)在涂層表面有明顯的富集。隨著MNP@NH2含量的增加，表面的粗糙度增加，部分粒子團(tuán)聚形成具有微納多尺度結(jié)構(gòu)。所制備的涂

3、層表面水的靜態(tài)接觸角大于160°，滾動(dòng)角小于4°，具有超疏水性能。該涂層延長(zhǎng)結(jié)冰時(shí)間達(dá)2878 s，冰與表面的附著力可降至213.7KPa。由于磁性粒子的引入，涂層在高頻感應(yīng)加熱器和模擬太陽(yáng)燈光源下具有明顯的熱效應(yīng)可達(dá)到快速熱能除冰的目的。
　　論文進(jìn)一步研究了MNP@NH2引入帶環(huán)氧基的聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物中，制備磁性?xún)捎H性共聚物復(fù)合涂層，再將多元醇、油酸、硅油等潤(rùn)滑液體浸潤(rùn)該涂層得到了仿豬籠草表面的磁性超光滑涂層材料。通