水分散聚合物表面能平衡和微分相协同驱动构筑低粘附液膜涂层

基本信息
批准号:21878059
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:吴旭
学科分类:
依托单位:广州大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:许家友,徐秀彬,于丹凤,刘敏换,陈睿,肖创洪
关键词:
涂料分子设计与合成水性聚合物疏水疏油防粘附
结项摘要

Surface anti-adhesion is one of the desired key performances of synthetic materials. Currently, the application of anti-adhesion material polytetrafluoroethylene (PTFE, teflon) is limited by the high temperature of its agglomeration processing. In addition, there are still unresolved challenges for the micro-/nano-textured superamphiphobic materials such as the durability and transparency of materials, the high cost and environmental hazards of the fluorinated composites. Based on the previous research on the anti-adhesion coatings with conceptually different principles of lubricating surfaces, this project will design and synthesize a series of silicon oligomers, polymer particles, and crosslinking agents, in order to obtain the waterborne system with low-surface-energy and crosslinkable functionalities. Manipulate the molecular interaction of the functional components collaboratively driven by the surface energy balance and microphase separation in the crosslinking process. Construct various anti-adhesion coatings with molecular level architectures comprising low-surface-energy lubricating surfaces and inner rechargeable fluid-like microcapsules. Illustrate the effects of the component structures and their interactions on the formation and change of the structures and distributions of the anticipative lubricating surfaces and fluid-like microcapsules. Subsequently establish the relationships between the key coating performances, such as anti-adhesion, transparency, and durability, and their micro- as well as molecular structures. Get further insight into the molecular model and mechanism of anti-adhesion coatings with lubricating surfaces. Provide important theoretical and experimental basises for the engineering applications of waterborne fluorine-free anti-adhesion coatings.

表面低粘附性是合成材料追求的关键性能之一。目前,低粘附材料聚四氟乙烯应用受高温烧结工艺等限制,国际研究热点超疏水疏油微纳材料未有效解决耐磨、透明、含氟组份昂贵和毒性等问题。本项目拟在基于液膜新原理的低粘附涂层研究基础上,围绕水分散体系低表面能和可交联功能有针对性地设计合成一系列硅基液态低聚物、聚合物乳液粒子和交联剂,调控各功能性组分分子链段在交联过程中表面能平衡和微分相协同驱动的分子相互作用,构筑多种表面富集低表面能液膜、内含补给液态微胶囊的分子尺度结构型低粘附涂层。揭示涂层各组分结构因素与分子相互作用对液膜与微胶囊等预期结构及分布在体系交联过程中形成和演化的影响规律,并进而建立起涂层低粘附、透明、耐磨等关键性能与其微观和分子结构的必然联系。进一步认识和理解低粘附液膜涂层分子结构模型和分子作用机制,为水性无氟低粘附涂层的科学设计与工程应用提供重要理论和实验依据。

项目摘要

表面低粘附性是合成材料追求的关键性能之一。目前,工业化的低粘附材料聚四氟乙烯受高温烧结制备工艺和透明性等限制,国际研究热点超疏水疏油微纳材料未有效解决耐磨性、透明性、含氟组份昂贵和毒性等问题。在国际合作研究工作的基础上,本项目有针对性地设计合成了一系列含液态硅基低表面能和交联等功能基团的水分散聚合物前体,依据硅组分受低表面能驱动的向表面迁移、及其与聚合物烷基链相溶性差异驱动的微分相,协同调控分子间相互作用和交联过程构筑多种表面富集低表面能液膜,内含补给液态微胶囊的分子尺度结构型低粘附涂层;开展聚合物乳液粒子设计与合成、硅基低聚物结构设计与修饰、复合体系相互作用和交联化学控制、涂层构效关系及应用研究等工作;揭示前体及涂层结构因素对低粘附性、透明性、耐磨性等关键性能的影响规律;进一步认识和理解低粘附液膜涂层分子结构模型和分子作用机制;探索和解决该类低粘附涂层实用化进程中所面临的初步问题和挑战。基于本项目的研究工作,在AIChE J、Adv Mater等期刊发表SCI论文13篇,申请国内外授权发明专利16件,培养研究生10人,在国际国内学术会议作报告14次,获批了广东省杰出青年基金项目。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
2

滚动直线导轨副静刚度试验装置设计

滚动直线导轨副静刚度试验装置设计

DOI:
发表时间:2017
3

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-2397.2020.05.013
发表时间:2020
4

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

DOI:10.13376/j.cbls/2021137
发表时间:2021
5

基于Pickering 乳液的分子印迹技术

基于Pickering 乳液的分子印迹技术

DOI:10.1360/N972018-00955
发表时间:2019

吴旭的其他基金

批准号:61805140
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81671905
批准年份:2016
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
批准号:51704122
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71501156
批准年份:2015
资助金额:17.40
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81171032
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:81703807
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31001005
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81671867
批准年份:2016
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:21406040
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

自由基底的低表面能聚合物平整涂层的构筑及其双重自洁防油性能

批准号:21704067
批准年份:2017
负责人:余利
学科分类:B0110
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
2

电气石/聚合物复合低表面能海洋防污涂层研究

批准号:51079011
批准年份:2010
负责人:齐育红
学科分类:E0906
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
3

液液膜分相的基础研究

批准号:28670522
批准年份:1986
负责人:吴秋林
学科分类:B08
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
4

基于短氟碳链的环氧基自分层低表面能涂层的设计与构筑

批准号:U1530149
批准年份:2015
负责人:郑朝晖
学科分类:A31
资助金额:63.00
项目类别:联合基金项目