CN107459668B - 一种自修复超疏水减阻弹性体薄膜及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自修复超疏水减阻弹性体薄膜及制备方法,在弹性体表面复制鲨鱼皮V型槽结构,并接枝了可以自组装形成微纳结构的聚丙烯酰胺‑聚氟烷基丙烯酸酯嵌段共聚物,具有自修复超疏水性能,静态水接触角达到150°以上,滚动角小于10°。将该减阻膜贴在旋转粘度计转子上进行减阻性能测试,减阻率可以达到20%。本发明的优点:1.将超疏水减阻法和仿生减阻法结合在一起,使减阻膜在层流状态和湍流状态下都有较好的减阻效果;2.在超疏水膜表面接枝的聚氟烷基丙烯酸酯在表面化学成分被损坏后,经过溶剂浸泡或者高温加热可以自修复,使膜再次具有超疏水效果。
Description
技术领域
本发明属于自修复超疏水膜的制备,涉及一种自修复超疏水减阻弹性体薄膜及制备方法。
背景技术
随着我国对进口能源的依赖性的不断提高,如何减少能源消耗,提高能源的利用率正成为一个急需解决的、关系到我国经济可持续发展的重大问题。有资料表明,对于船舶、飞机等交通工具而言,最大的能耗在于克服与之接触的水流或空气介质之间的摩擦阻力。据统计,一般情况下,船舶在运动时表面摩擦阻力约占总阻力的70~80%;民用飞机飞行时其表面摩擦阻力几乎占总阻力的50%。由此可见,设法减小运动物体表面与流体之间的摩擦阻力对于实现节能减排和提高能源利用率都是非常必要的。设计和制备具有减阻功能的新材料无疑是实现这一目标的重要途径之一,对我国实现节能减排的目标和社会的可持续发展策略都有着非凡的意义。
就如何减小流体摩擦阻力的问题,根据对运动物体与流体之间的边界层的运动状态的分析及其对摩擦阻力的影响的研究结果,各国学者从不同的角度出发,尝试和研究了多种减阻方法。其中超疏水减阻法是研究比较多的一种减阻方法。
超疏水表面减阻技术来源于对荷叶表面自清洁功能的研究。通过对荷叶表面结构、组织和形态等的大量观察和实验,对荷叶的自清洁功能有了深入的了解。人们通过模仿荷叶表面制备出各种疏水/超疏水材料,并将其应用于表面减肌领域,形成了一种新兴的减阻力法仿生疏水/超疏水表而减阻。在1996年,Neinthuis等开展了疏水表面减阻的相关研究(Annals of Botany,1997,79(6):667-668),认为荷叶表面的非光滑突起结构是引起自清洁疏水效应的重要原因。随后,1999年,Watanabe等利用改性的丙烯酸制备了一种氟烷烃(Fluid Mech,1999,38(1),225),将其作为疏水材料应用于管壁并研究其减阻效果,实验发现,层流时管壁的表面减阻率为14%,但在湍流中这种减阻效果却不复存在。
针对超疏水减阻方法在湍流中减阻效果不明显的不足,仿生减阻法受到较多的关注。仿生减阻法是通过对自然界中各种动植物的表面结构进行研究,模仿而衍生出的一种减阻方法,其中最具有研究应用价值的包括模仿海豚皮肤结构的柔性壁减阻法、模仿鲨鱼皮皮肤结构的表面沟槽减阻法和模仿荷叶叶片结构的超疏水减阻法。柔性壁减阻法的核心是通过改变壁面形态来抑制或吸收湍流脉动压力,延迟层流向湍流的转捩,有效减弱湍流猝发时脉动力对近壁面的作用强度,降低湍流附加应力和脉动压力,从而实现减小流动阻力的目的。柔性壁减阻法是由Kramer首先提出的(Aeronaut.Sci.1957,24(6):459-460)。他从能高速游动的海豚身上得到启发,利用弹性橡胶制备了具有柔性外套的船体模型,在此后的几十年里,柔性壁减阻技术不断得到发展,使摩擦阻力最多能降低17%左右。表面沟槽(Riblets)减阻是通过改变壁面边界层底层的流动结构达到减阻的效果,主要是Walsh等人开始了顺流向沟槽减阻的研究(AIAA,journal,1983,21(4):485),并认为鲨鱼皮表面的V形肋条具有最好的减阻效率。在随后的研究中,Bechert等人测试了包括半圆形、三角形、刃形等在内的多种形状肋条的表而减阻效果(Journal of fluid mechanics,1997,338(5):59-60),结果发现V形肋条的减阻效果最好,最高可获得10%的减阻率。因此,仿生减阻法可以解决超疏水减阻法在湍流中没有减阻效果的不足。
对于应用于舰船表面的膜来说,耐久性也是必须考虑的因素之一。耐磨性薄膜具有较好的耐久性,但摩擦数次后,性能必不可免的降低直至消失。而具有自修复性能的薄膜在表面结构、成分遭到破坏后,经过一定处理,又重新具有破坏前的性能,因此也得到了广泛的关注。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处,本发明提出一种自修复超疏水减阻弹性体薄膜及制备方法。
技术方案
一种自修复超疏水减阻弹性体薄膜,其特征在于减阻膜为弹性体膜,包括弹性体,分散在弹性体中的固体颗粒以及接枝在固体颗粒上的聚丙烯酰胺-聚氟烷基丙烯酸酯嵌段共聚物;所述的弹性体表面具有鲨鱼皮表面沟槽结构;所述的聚丙烯酰胺-聚氟烷基丙烯酸酯嵌段共聚物在弹性体表面形成类似荷叶表面微纳结构。
所述的弹性体为聚二甲基硅氧烷弹性体或聚氨酯弹性体。
所述的固体颗粒为二氧化硅颗粒,二氧化钛颗粒或Fe3O4/SiO2复合颗粒。
所述的氟烷基丙烯酸酯为全氟烷基丙烯酸酯,全氟烷基乙基丙烯酸酯,2-(全氟辛基)甲基丙烯酸乙酯。
一种制备所述任一项自修复超疏水减阻膜的方法,其特征在于步骤如下:
步骤1:将弹性体与与固体颗粒按照质量比1:0.5~1混合,辊涂在具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板上,加热固化后将弹性体膜从模板上揭下;所述固体颗粒的质量份数为50~100%;
步骤2:将2%wt的KH550乙醇溶液,滴涂在弹性体膜上,室温下晾干,并静置24h,得到氨化的弹性体膜;
步骤3:将体积比为10~15:1~6:2~4的二甲基乙酰胺、三乙胺和2-溴异丁酰溴混合,再加入氨化弹性体膜,在冰水浴下反应24h,得到溴化的弹性体膜;
步骤4:将质量比为250~280:4~6:5~15:1~3的异丙醇、PMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺)、丙烯酰胺AM和CuBr溴化亚铜混合,再加入溴化弹性体膜,置于20~40℃反应温度下,反应时间6~12h后,将膜置于乙醇中清洗多次,得到聚丙烯酰胺改性的弹性体膜;
步骤5:将质量比为200~250:2~4:5~15:1~3的二甲基乙酰胺、PMDETA即N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺、氟烷基丙烯酸酯和CuBr溴化亚铜混合,再加入步聚丙烯酰胺改性弹性体膜,置于30~50℃反应温度下,反应时间6~12h后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到具有超疏水且可自修复的弹性体膜。
所述的具有鲨鱼皮微结构的模板,其制备工艺如下:
将新鲜鲨鱼皮完全剔除皮下脂肪后,浸泡在***中12h后,取出夹在两块玻璃板中间加热烘干。然后将其具有微结构的表面附在亚克力板上一起放入平板硫化机中,在100~120℃温度下加载3~5MPa压力,5~15min后开启冷凝水冷却,待温度降到80~60℃后,卸载压力,取出亚克力板,将附在上面的鲨鱼皮按鳞片自然排列顺序揭模并沿鳞片反方向拔模,最后得到具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板。
有益效果
本发明提出的一种自修复超疏水减阻弹性体薄膜及制备方法,在弹性体表面复制鲨鱼皮V型槽结构,并接枝了可以自组装形成微纳结构的聚丙烯酰胺-聚氟烷基丙烯酸酯嵌段共聚物,具有自修复超疏水性能,静态水接触角达到150°以上,滚动角小于10°。将该减阻膜贴在旋转粘度计转子上进行减阻性能测试,减阻率可以达到20%。
本发明的优点:
1.将超疏水减阻法和仿生减阻法结合在一起,使减阻膜在层流状态和湍流状态下都有较好的减阻效果;
2.在超疏水膜表面接枝的聚氟烷基丙烯酸酯在表面化学成分被损坏后,经过溶剂浸泡或者高温加热可以自修复,使膜再次具有超疏水效果。
附图说明
图1自修复超疏水减阻膜表面微结构电镜照片;
图2自修复超疏水减阻膜接触角照片;
图3自修复超疏水减阻膜摩擦破坏后接触角照片;
图4自修复超疏水减阻膜修复后接触角照片。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
对比例1
选用普通疏水膜(PET膜),接触角105°。
减阻测试:选用BROOKFIELD DV-Ⅱ型旋转粘度计进行减阻测试。将疏水膜贴在直径15mm,高度100mm的转子上,完全浸入直径250mm的水缸内,在转速200rpm/min下测试扭矩。
对比例1的疏水膜的结果显示,扭矩为0.65*0.0673mN·m
实施例1
将新鲜鲨鱼皮完全剔除皮下脂肪后,浸泡在***中12h后,取出夹在两块玻璃板中间加热烘干。然后将其具有微结构的表面附在亚克力板上一起放入平板硫化机中,在100℃温度下加载5MPa压力,15min后开启冷凝水冷却,待温度降到60℃后,卸载压力,取出亚克力板,将附在上面的鲨鱼皮按鳞片自然排列顺序揭模并沿鳞片反方向拔模,最后得到具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板。
将聚氨酯弹性体与质量分数为50%的二氧化硅颗粒混合,辊涂在具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板上,加热固化。固化完成后将弹性体膜从模板上揭下。
配置2%wt的KH550乙醇溶液,滴涂在上述的弹性体膜上,室温下晾干,并静置24h,得到氨化的弹性体膜。
在三口烧瓶中加入50ml二甲基乙酰胺,5ml三乙胺和10ml 2-溴异丁酰溴,再加入上述的氨化弹性体膜,在冰水浴下反应24h,得到溴化的弹性体膜。
在单口瓶中加入50g异丙醇,0.8g PMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺),1g丙烯酰胺(AM)和0.2g CuBr(溴化亚铜),再加入步骤(3)中得到的溴化弹性体膜,置于20℃反应温度下,反应时间12h。反应结束后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到聚丙烯酰胺改性的弹性体膜。
在单口瓶中加入40g二甲基乙酰胺,0.4gPMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺),1g 2-(全氟辛基)甲基丙烯酸乙酯(MAF17)和0.2g CuBr(溴化亚铜),再加入上述得到的溴化弹性体膜,置于25℃反应温度下,反应时间12h。反应结束后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到具有超疏水且可自修复的弹性体膜。
减阻测试:选用BROOKFIELD DV-Ⅱ型旋转粘度计进行减阻测试。将自修复超疏水减阻膜贴在直径15mm,高度100mm的转子上,完全浸入直径250mm的水缸内,在转速200rpm/min下测试扭矩。
实施例1的自修复超疏水减阻膜的结果显示,扭矩为0.55*0.0673mN·m,比对比例1的扭矩有所减少,减阻率为15%。
实施例2
将新鲜鲨鱼皮完全剔除皮下脂肪后,浸泡在***中12h后,取出夹在两块玻璃板中间加热烘干。然后将其具有微结构的表面附在亚克力板上一起放入平板硫化机中,在110℃温度下加载4MPa压力,10min后开启冷凝水冷却,待温度降到70℃后,卸载压力,取出亚克力板,将附在上面的鲨鱼皮按鳞片自然排列顺序揭模并沿鳞片反方向拔模,最后得到具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板。
将聚氨酯弹性体与质量分数为75%的二氧化钛颗粒混合,辊涂在具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板上,加热固化。固化完成后将弹性体膜从模板上揭下。
配置2%wt的KH550乙醇溶液,滴涂在上述的弹性体膜上,室温下晾干,并静置24h,得到氨化的弹性体膜。
在三口烧瓶中加入60ml二甲基乙酰胺,15ml三乙胺和15ml 2-溴异丁酰溴,再加入上述的氨化弹性体膜,在冰水浴下反应24h,得到溴化的弹性体膜。
在单口瓶中加入53g异丙醇,1g PMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺),2g丙烯酰胺(AM)和0.4g CuBr(溴化亚铜),再加入步骤(3)中得到的溴化弹性体膜,置于30℃反应温度下,反应时间9h。反应结束后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到聚丙烯酰胺改性的弹性体膜。
在单口瓶中加入45g二甲基乙酰胺,0.6gPMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺),2g全氟烷基丙烯酸酯和0.4g CuBr(溴化亚铜),再加入上述得到的溴化弹性体膜,置于30℃反应温度下,反应时间9h。反应结束后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到具有超疏水且可自修复的弹性体膜。
减阻测试:选用BROOKFIELD DV-Ⅱ型旋转粘度计进行减阻测试。将自修复超疏水减阻膜贴在直径15mm,高度100mm的转子上,完全浸入直径250mm的水缸内,在转速200rpm/min下测试扭矩。
实施例2的自修复超疏水减阻膜的结果显示,扭矩为0.5*0.0673mN·m,比对比例1的扭矩有所减少,减阻率为23%。
实施例3
将新鲜鲨鱼皮完全剔除皮下脂肪后,浸泡在***中12h后,取出夹在两块玻璃板中间加热烘干。然后将其具有微结构的表面附在亚克力板上一起放入平板硫化机中,在120℃温度下加载3MPa压力,5min后开启冷凝水冷却,待温度降到80℃后,卸载压力,取出亚克力板,将附在上面的鲨鱼皮按鳞片自然排列顺序揭模并沿鳞片反方向拔模,最后得到具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板。
将聚氨酯弹性体与质量分数为100%的Fe3O4/SiO2复合颗粒混合,辊涂在具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板上,加热固化。固化完成后将弹性体膜从模板上揭下。
配置2%wt的KH550乙醇溶液,滴涂在上述的弹性体膜上,室温下晾干,并静置24h,得到氨化的弹性体膜。
在三口烧瓶中加入60ml二甲基乙酰胺,24ml三乙胺和16ml 2-溴异丁酰溴,再加入上述的氨化弹性体膜,在冰水浴下反应24h,得到溴化的弹性体膜。
在单口瓶中加入56g异丙醇,1.2g PMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺),3g丙烯酰胺(AM)和0.6gCuBr(溴化亚铜),再加入步骤(3)中得到的溴化弹性体膜,置于40℃反应温度下,反应时间6h。反应结束后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到聚丙烯酰胺改性的弹性体膜。
在单口瓶中加入50g二甲基乙酰胺,0.8g PMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺),3g全氟烷基乙基丙烯酸酯和0.6g CuBr(溴化亚铜),再加入上述得到的溴化弹性体膜,置于50℃反应温度下,反应时间6h。反应结束后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到具有超疏水且可自修复的弹性体膜。
减阻测试:选用BROOKFIELD DV-Ⅱ型旋转粘度计进行减阻测试。将自修复超疏水减阻膜贴在直径15mm,高度100mm的转子上,完全浸入直径250mm的水缸内,在转速200rpm/min下测试扭矩。
实施例3的自修复超疏水减阻膜的结果显示,扭矩为0.55*0.0673mN·m,比对比例1的扭矩有所减少,减阻率为15%。
实施例4
将新鲜鲨鱼皮完全剔除皮下脂肪后,浸泡在***中12h后,取出夹在两块玻璃板中间加热烘干。然后将其具有微结构的表面附在亚克力板上一起放入平板硫化机中,在100℃温度下加载5MPa压力,15min后开启冷凝水冷却,待温度降到60℃后,卸载压力,取出亚克力板,将附在上面的鲨鱼皮按鳞片自然排列顺序揭模并沿鳞片反方向拔模,最后得到具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板。
将聚二甲基硅氧烷弹性体与质量分数为100%的二氧化硅颗粒混合,辊涂在具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板上,加热固化。固化完成后将弹性体膜从模板上揭下。
配置2%wt的KH550乙醇溶液,滴涂在上述的弹性体膜上,室温下晾干,并静置24h,得到氨化的弹性体膜。
在三口烧瓶中加入50ml二甲基乙酰胺,5ml三乙胺和10ml 2-溴异丁酰溴,再加入上述的氨化弹性体膜,在冰水浴下反应24h,得到溴化的弹性体膜。
在单口瓶中加入50g异丙醇,0.8g PMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺),1g丙烯酰胺(AM)和0.2g CuBr(溴化亚铜),再加入步骤(3)中得到的溴化弹性体膜,置于20℃反应温度下,反应时间12h。反应结束后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到聚丙烯酰胺改性的弹性体膜。
在单口瓶中加入40g二甲基乙酰胺,0.4gPMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺),1g 2-(全氟辛基)甲基丙烯酸乙酯(MAF17)和0.2g CuBr(溴化亚铜),再加入上述得到的溴化弹性体膜,置于25℃反应温度下,反应时间12h。反应结束后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到具有超疏水且可自修复的弹性体膜。
减阻测试:选用BROOKFIELD DV-Ⅱ型旋转粘度计进行减阻测试。将自修复超疏水减阻膜贴在直径15mm,高度100mm的转子上,完全浸入直径250mm的水缸内,在转速200rpm/min下测试扭矩。
实施例4的自修复超疏水减阻膜的结果显示,扭矩为0.58*0.0673mN·m,比对比例1的扭矩有所减少,减阻率为10%。
实施例5
将新鲜鲨鱼皮完全剔除皮下脂肪后,浸泡在***中12h后,取出夹在两块玻璃板中间加热烘干。然后将其具有微结构的表面附在亚克力板上一起放入平板硫化机中,在110℃温度下加载4MPa压力,10min后开启冷凝水冷却,待温度降到70℃后,卸载压力,取出亚克力板,将附在上面的鲨鱼皮按鳞片自然排列顺序揭模并沿鳞片反方向拔模,最后得到具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板。
将聚二甲基硅氧烷弹性体与质量分数为75%的二氧化钛颗粒混合,辊涂在具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板上,加热固化。固化完成后将弹性体膜从模板上揭下。
配置2%wt的KH550乙醇溶液,滴涂在上述的弹性体膜上,室温下晾干,并静置24h,得到氨化的弹性体膜。
在三口烧瓶中加入60ml二甲基乙酰胺,15ml三乙胺和15ml 2-溴异丁酰溴,再加入上述的氨化弹性体膜,在冰水浴下反应24h,得到溴化的弹性体膜。
在单口瓶中加入53g异丙醇,1g PMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺),2g丙烯酰胺(AM)和0.4g CuBr(溴化亚铜),再加入步骤(3)中得到的溴化弹性体膜,置于30℃反应温度下,反应时间9h。反应结束后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到聚丙烯酰胺改性的弹性体膜。
在单口瓶中加入45g二甲基乙酰胺,0.6gPMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺),2g全氟烷基丙烯酸酯和0.4g CuBr(溴化亚铜),再加入上述得到的溴化弹性体膜,置于30℃反应温度下,反应时间9h。反应结束后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到具有超疏水且可自修复的弹性体膜。
减阻测试:选用BROOKFIELD DV-Ⅱ型旋转粘度计进行减阻测试。将自修复超疏水减阻膜贴在直径15mm,高度100mm的转子上,完全浸入直径250mm的水缸内,在转速200rpm/min下测试扭矩。
实施例5的自修复超疏水减阻膜的结果显示,扭矩为0.52*0.0673mN·m,比对比例1的扭矩有所减少,减阻率为20%。
实施例6
将新鲜鲨鱼皮完全剔除皮下脂肪后,浸泡在***中12h后,取出夹在两块玻璃板中间加热烘干。然后将其具有微结构的表面附在亚克力板上一起放入平板硫化机中,在100℃温度下加载5MPa压力,15min后开启冷凝水冷却,待温度降到60℃后,卸载压力,取出亚克力板,将附在上面的鲨鱼皮按鳞片自然排列顺序揭模并沿鳞片反方向拔模,最后得到具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板。
将聚二甲基硅氧烷弹性体与质量分数为50%的Fe3O4/SiO2复合颗粒混合,辊涂在具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板上,加热固化。固化完成后将弹性体膜从模板上揭下。
配置2%wt的KH550乙醇溶液,滴涂在上述的弹性体膜上,室温下晾干,并静置24h,得到氨化的弹性体膜。
在三口烧瓶中加入60ml二甲基乙酰胺,24ml三乙胺和16ml 2-溴异丁酰溴,再加入上述的氨化弹性体膜,在冰水浴下反应24h,得到溴化的弹性体膜。
在单口瓶中加入56g异丙醇,1.2g PMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺),3g丙烯酰胺(AM)和0.6gCuBr(溴化亚铜),再加入步骤(3)中得到的溴化弹性体膜,置于40℃反应温度下,反应时间6h。反应结束后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到聚丙烯酰胺改性的弹性体膜。
在单口瓶中加入50g二甲基乙酰胺,0.8g PMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺),3g全氟烷基乙基丙烯酸酯和0.6g CuBr(溴化亚铜),再加入上述得到的溴化弹性体膜,置于50℃反应温度下,反应时间6h。反应结束后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到具有超疏水且可自修复的弹性体膜。
减阻测试:选用BROOKFIELD DV-Ⅱ型旋转粘度计进行减阻测试。将自修复超疏水减阻膜贴在直径15mm,高度100mm的转子上,完全浸入直径250mm的水缸内,在转速200rpm/min下测试扭矩。
实施例6的自修复超疏水减阻膜的结果显示,扭矩为0.55*0.0673mN·m,比对比例1的扭矩有所减少,减阻率为15%。
Claims (5)
1.一种自修复超疏水减阻弹性体薄膜,其特征在于减阻膜为弹性体膜,包括弹性体,分散在弹性体中的固体颗粒以及接枝在固体颗粒上的聚丙烯酰胺-聚氟烷基丙烯酸酯嵌段共聚物;所述的弹性体表面具有鲨鱼皮表面沟槽结构;所述的聚丙烯酰胺-聚氟烷基丙烯酸酯嵌段共聚物在弹性体表面形成类似荷叶表面微纳结构。
2.根据权利要求1所述的自修复超疏水减阻弹性体薄膜,其特征在于:所述的弹性体为聚二甲基硅氧烷弹性体或聚氨酯弹性体。
3.根据权利要求1所述的自修复超疏水减阻弹性体薄膜,其特征在于:所述的固体颗粒为二氧化硅颗粒,二氧化钛颗粒或Fe3O4/SiO2复合颗粒。
4.根据权利要求1所述的自修复超疏水减阻弹性体薄膜,其特征在于:所述的氟烷基丙烯酸酯为全氟烷基丙烯酸酯,全氟烷基乙基丙烯酸酯,2-(全氟辛基)甲基丙烯酸乙酯。
5.一种制备权利要求书1~4任一项所述自修复超疏水减阻弹性体薄膜,其特征在于步骤如下:
步骤1:将弹性体与与固体颗粒按照质量比1:0.5~1混合,辊涂在具有鲨鱼皮表面沟槽结构的模板上,加热固化后将弹性体膜从模板上揭下;所述固体颗粒的质量分数为50~100%;
步骤2:将2%wt的KH550乙醇溶液,滴涂在弹性体膜上,室温下晾干,并静置24h,得到氨化的弹性体膜;
步骤3:将体积比为10~15:1~6:2~4的二甲基乙酰胺、三乙胺和2-溴异丁酰溴混合,再加入氨化弹性体膜,在冰水浴下反应24h,得到溴化的弹性体膜;
步骤4:将质量比为250~280:4~6:5~15:1~3的异丙醇、PMDETA(N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺)、丙烯酰胺AM和CuBr溴化亚铜混合,再加入溴化弹性体膜,置于20~40℃反应温度下,反应时间6~12h后,将膜置于乙醇中清洗多次,得到聚丙烯酰胺改性的弹性体膜;
步骤5:将质量比为200~250:2~4:5~15:1~3的二甲基乙酰胺、PMDETA即N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺、氟烷基丙烯酸酯和CuBr溴化亚铜混合,再加入聚丙烯酰胺改性弹性体膜,置于30~50℃反应温度下,反应时间6~12h后,将膜置于乙醇中清洗三次,得到具有超疏水且可自修复的弹性体膜。
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