纸基疏油浸润阻隔涂层研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

由于油类液体的表面张力很低，超疏水表面对于低表面张力液体很难保持疏液性能，超疏油表面已经成为相关领域的研究热点。液体在固体表面的润湿性在催化、润滑、防水、生物医疗材料等领域中具有重要应用。近年来具有特殊润湿性的材料引起研究者的广泛关注，利用低表面能物质和微纳米复合微观结构制得的超疏水材料与水的亲和作用较弱，并且两者的真实接触面积远小于表观接触面积。这些特性使得超疏水材料在自清洁、油水分离、抗结霜、微流体减阻等领域都有着广阔的应用前景。疏油表面也可以认为是亲水表面进一步提高亲水性能而得到的，由于油的表面能远低于水，制备疏油表面通常需要含氟基团的存在以维持较低的表面能，而这些含氟基团一般采用两种方法引入材料表面：一种是直接采用含氟物质在材料表面形成微观结构，另一种是在形成微观结构后使用含氟物质形成组装层来降低表面能。所以常用于制备超疏水表面的方法，如沉积法，模板法，刻蚀法，喷涂法，溶胶凝胶法，电化学聚合法，浸泡提拉法，静电纺丝法等也可以用于疏油表面的制备。

新材料是现代科技进步的基石，超疏油材料的研发是21世纪材料研究的前沿课题和热点。双疏材料，尤其是疏油材料由于其广阔的应用范围和潜在的经济价值引起了人们越来越多的关注，目前，尽管有关疏油涂层的制备和研究有了很大的进展，但工艺简便、生产成本低廉的制备方法在国内外研究报道中仍十分少见。国内外对疏油材料的制备与表征方面已有一定的研究，但有关含氟单体的制备、氟硅聚合物的制备、通过聚合工艺引入含氟基团的方法、含氟材料与其他功能材料结合以及低表面自由能材料与表面微观结构的结合的相关报道却不多。目前疏油材料研究中的主要问题：一是疏油材料必须进行氟化物质修饰；二是超疏油材料性能有待进一步提高，对于己烷、辛烷等表面张力特别低的液体，接触角很难达到；三是虽然已经能采用沉积法模板法喷涂法等多种方法制备疏油表面，但是这些制备方法很难真正实现工业化制备。最后材料的耐磨性透明性等辅助性能有待进一步提高，超疏油材料比超疏水材料更具有疏液性能，其在自清洁、微流体运输、微型反应器等方面具有广泛的潜在应用。鉴于疏油材料有广阔的应用前景，而我国在这方面的发展比较滞后，在疏油材料的理论和制备方面进行探索，具有重要的理论意义和实际意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1实验基本内容

研究一种纸基疏油浸润阻隔涂层，利用加大浸润阻隔层与液相精油类基质的润湿角，防止油性液相基质通过对纸基材料的润湿及扩散，产生不期望的挥发，包括污染表层纸。浸润阻隔涂层设计，以甲基纤维素凝胶或其他合适物质为成膜材料，并可选取适宜的疏油性改性剂作为基底材料复合成膜。在纸基材料上涂覆成膜，选用几种精油进行防浸润的阻隔效果实验，对纸基疏油浸润阻隔涂层进行接触角、渗透速度等润湿性能进行表征，分析结果。

2.2技术方案

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，准备甲基纤维素、海藻酸钠等疏油性液体及改性剂，制备浸润阻隔涂层材料。

第8－10周：浸润阻隔涂层材料的遴选实验。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]孙丽.水下超疏油性的壳聚糖-sio2含3,4-乙撑二氧噻吩共聚物薄膜的制备及其润湿性.上海交通大学硕士学位论文,2014,1.

[2]罗必新.氟硅疏水琉油材料的制备与性质研究.华中师范大学硕士学位论文，2009,6.

[3]韩璐璐.氟碳表面活性剂的合成、性能与应用研究.上海交通大学硕士学位论文，2006,1.