项目名称: 材料表面结构对其自清洁超疏油性能的影响

项目编号: No.51203065

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2013

项目学科: 有机高分子材料学科

项目作者: 杜金梅

作者单位: 江南大学

项目金额: 25万元

中文摘要: 自清洁超疏油材料在纺织服装品、家居装饰物、地毯、微流体、无损液体传输等领域有着广泛的应用前景。疏油材料可以通过降低材料表面能量与适当地调整材料表面粗糙程度实现。但是迄今为止,关于自清洁超疏油材料的理论研究在国内外都鲜有报道(特别是对表面张力低于25mN/m的油)。本项目拟研究材料表面粗糙程度对其自清洁超疏油性能的影响,即:通过设计具有不同表面粗糙程度的几何模型,比较液体在不同模型体系的吉布斯自由能、液体与几何个体的接触面积(固液黏附能)、以及液体自身产生的压强与粗糙程度不同的材料表面所能承受的最高防止液体润湿压强,运用数学推导和模拟,在理论上得到具有较低或最低系统吉布斯自由能、固液黏附能(固液接触面积)和较高防止液体润湿压强的粗糙材料表面上的几何个体所应具有的形状、尺寸和分布等的范围。该项目将为自清洁超疏油材料(特别是纤维纺织品)的研究与制备提供理论依据和指导方向。

中文关键词: 自清洁;超疏水疏油;粗糙度;微球;织物

英文摘要: A material surface having a oil contact angle greater than 150 degree and a very low roll-off angle is called a superoleophobic surface. Self-cleaning is so termed as oil easily rolls off a superoleophobic surface taking away dirt. Self-cleaning superoleophobic materials have a wide applicability in various fields, including clothing,carpets,microfluids,no lost transport of liquid. Compared with water, oils, such as vegetable oil and most machine oils, have lower surface tension and more easily wet solid surfaces. It is found that high contact angles can be obtained by combined treatments with low surface tension chemical agents and increasing surface roughness. Since most smooth material surfaces are oleophilic, for instance, the contact angle of dodecane on PTFE (-CF2- which has low surface energy) is around 40 , it is impossible to deliver superoleophobicity to a smooth surface only through treatments with low surface tension chemical agents. Therefore, surface roughness becomes one of the important factors for superoleophobic materials. The objective of this research is to investigate the influences of surface roughness on self-cleaning superoleophobic properties of materials. The shape,size,and distribution of single bodies which make a surface rough are considered in this research. The study could be achie

英文关键词: self-cleaning;superhydrophobic/superoleophobic;surface roughness;micro-sphere;fabric

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