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西安交大周晋教授和安阳工学院何强副教授团队综述:硅橡胶超疏水材料的制备方法及研究进展
2020-11-25  来源:高分子科技
关键词:硅橡胶 超疏水

  近日西安交通大学机械工程学院周晋教授和安阳工学院机械工程学院何强副教授团队在《Advanced Materals Interfaces》上发表了题为“A Review on Fabrication Methods and Research Progress of Superhydrophobic Silicone Rubber Materials”的综述文章,对硅橡胶超疏水材料制备的相关工作进行了总结,首先介绍了超疏水的由来、超疏水材料的制备方法及应用领域,然后重点从硅橡胶超疏水材料的制备方法和特点、应用领域、存在问题及发展前景进行了综述,最后对硅橡胶超疏水材料的制备方法进行了总结,此外,对该领域的发展提出了建设性意见。



  超疏水硅橡胶材料的制备方法包括:激光辐照/刻蚀法、模板法、喷涂法、旋涂法、浸涂和筛积法、物理沉积法、粒子填充法等。国内外常用的制备方法为激光辐照/刻蚀法、模板法和喷涂法,激光辐照/刻蚀法虽然具有良好的可控性,但是该方法制造成本昂贵,大发排列3要求高,并且激光辐照后的硅橡胶表面往往还需进一步处理才能具备较好的超疏水效果,工艺复杂,不利于大面积制备。模板法具有制造成本低,重复性好,操作简单,但是经常会由于脱模问题造成超疏水表面疏水性能出现差异。喷涂法是一种简单的且极具发展潜力的超疏水硅橡胶表面制备方法,相比于激光刻蚀法和模板法应用更方便,应用范围更广泛。但是在喷涂过程中使用的化学试剂会对人体造成伤害,对环境产生污染。所以,目前关于超疏水硅橡胶的制备还没有一个比较完善的方法。制造成本高,工艺复杂,耐用性差,对环境造成污染等因素,束缚着超疏水硅橡胶的发展。因此,探索低成本,绿色,高效,工艺简单的超疏水硅橡胶制备方法至关重要。


  超疏水硅橡胶材料在服役过程中会遇到紫外辐照,高低温,沙尘,酸或碱腐蚀环境,外力破坏等因素,并且一旦被破坏不容易被修复,从而对人们的生产和生活造成巨大的危害。所以制备超疏水硅橡胶材料要以综合性能优异,能够自愈,整体超疏水而非仅表面超疏水,永久性超疏水硅橡胶材料为研究方向。此外,在赋予硅橡胶超疏水性能的同时,还可以通过对橡胶基体改性,特殊的处理方法,添加多功能的纳米材料等,使其获得其它优异性能,从而使其不仅能够应用到户外绝缘,金属防腐,船体减阻等方面,还能够在能源电子和柔性可穿戴设备等先进领域发挥重要作用。


  本文第一作者为安阳工学院机械工程学院硕士生王广飞,通讯作者为安阳工学院机械工程学院何强副教授和西安交通大学机械工程学院周晋教授


  全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admi.202001460

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