超雙疏自清潔涂層
荷葉出淤泥而不染的自清潔性能、蛾翅膀表面的自清潔性能、水黽的腿在水面上自由行走而不下沉、魚體表面在油污污染的水中保持自身清潔等一系列自然界中的超疏水、超雙疏現象引起了許多學者的極大關注。近年來國內外關于超疏水、超雙疏的研究都有大量文獻報道。然而依照這些方法制備超疏水/超雙疏涂層的成本非常高且技術要求嚴格,進行大規模工業生產幾乎在短期內難以實現。2013年美國Ultra-ever Dry公司推出了世界首款,迄今為止也是唯一一家通過簡單噴涂即可實現超疏水界面的超疏水的涂層。 目前課題組已經成功開發了具有世界領先技術的超雙疏、自清潔涂層,此種納米涂層模擬荷葉表面結構,具有超疏水、超疏油自清潔性質,利用簡單噴涂可在布料、木材、紙張、金屬、建筑等材料表面,快速形成“荷葉效應”界面,并具有耐紫外線和一定的耐磨性質,具有自清潔、防水、防腐蝕、防凍、減阻、油水分離等作用,在建材、化工、石油、國防軍事、能源等領域具有廣闊的發展空間,是一種極具發展潛力的新材料。例如,直接噴涂在衣物、鞋帽、帳篷表面可實現自清潔、防雨功能,達到免清洗作用,并具有織物原有的透氣性;噴涂在高壓電網輸電支架以及風力發電扇葉上可防止結冰;噴涂木材表面可實現戶外的防潮、防霉;噴涂電路板上可實現防水、防潮;噴涂在高層建筑物表面可實現自清潔等等。 此外,此種材料的生產無排放、無污染。課題組已經實 現了小試生產制備,實驗室即可制備公斤級產品,已經能夠突破超雙疏涂層白色限制,得到各種顏色的超雙疏涂層;能夠對食用油、導熱油、甲苯、氯仿等實現超疏油;通過簡單調整可實現只超疏水但親油,噴涂后的織網可對油水兩相實現快速、簡便的油水分離。該技術已申請四項相關國家發明專利,目前正在積極與相關應用企業合作,推廣該產品的市場應用。
河北工業大學
2021-04-11