超疏納米材料的原理及應(yīng)用介紹

時(shí)間：

陳才洋

2023-09-18

超疏原理

日常生活中的“荷葉效應(yīng)”（圖a，b所示），是指水滴能從荷葉上滾落從而帶走表面污染物的現(xiàn)象，這就是所謂的超疏效果。水滴在荷葉上表現(xiàn)出的高接觸角和低滾動(dòng)角正是由這種微/納米層次結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用引起的。

現(xiàn)有研究表明，表面能以及表面粗糙結(jié)構(gòu)共同決定了固體表面的潤(rùn)濕性好壞，一般來說，表面自由能越低，液滴在材料表面的接觸角也就越大，然而，含氟材料作為表面自由能很低的物質(zhì)，水滴在其表面的接觸角也只有120°左右，可見僅僅通過降低表面自由能是無法實(shí)現(xiàn)表面超疏水，而且相對(duì)于水而言，油的界面張力更小，所以更容易潤(rùn)濕固體表面，因此制備超疏水/超疏油表面除了需要降低表面能外，還必須設(shè)計(jì)合適的粗糙結(jié)構(gòu)。

（a）荷葉表面形成球形的水滴；（b）荷葉表面的微納結(jié)構(gòu)SEM圖

超疏材料應(yīng)用

結(jié)合超疏材料的作用原理，日津開發(fā)出了具有合適比例的微/納米雙層結(jié)構(gòu)的超雙疏納米溶液，并使用在日津的ePTFE膜材上，很好的滿足了客戶疏水疏油的需求，尤其是某些使用場(chǎng)景下，可以防止油滴粘掛，保持界面充分防油、隔油（圖c、圖d所示）。

經(jīng)超疏處理過的ePTFE膜材產(chǎn)品，具有以下特性：

水接觸角＞150°，甘油接觸角＞130°，甘油滾動(dòng)角＜5°。
安全環(huán)保，不含PFOA，PFOS,通過ROHS等環(huán)保測(cè)試。
特殊的分子結(jié)構(gòu)，與ePTFE基材有較好的附著力。
ePTFE膜材仍保持一定的透氣量。

（c）水、甘油在超疏膜材上的接觸角（d）甘油在超疏膜材上的球形效果

除了在電子煙的疏油應(yīng)用，超疏材料還可以與納米網(wǎng)紗結(jié)合（圖e），其產(chǎn)品應(yīng)用于pad的喇叭出聲孔位置，高端筆電的喇叭出聲孔和鍵盤位置，使喇叭、鍵盤免受水，茶，咖啡，牛奶，酒精、灰塵、鐵屑等腐蝕性物體的侵害。在喇叭出聲孔位置保證高透氣的前提下，使其具備超低聲損，保證了高音質(zhì)。

天津日津科技股份有限公司是科技型中小企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè)、天津市科技小巨人企業(yè)，為智能硬件的防水、防塵、疏塵、防腐、疏油、透音、透氣、超雙疏，納米表觀處理等功能類需求提供先進(jìn)解決方案，以防水透氣膜產(chǎn)品及納米超雙疏網(wǎng)紗類產(chǎn)品的有效組合實(shí)現(xiàn)對(duì)智能硬件產(chǎn)品的全方位防護(hù)。

超疏、納米、材料、原理、應(yīng)用

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