水滑石及全氟辛酸拄撑水滑石的合成与应用性能研究

摘要

本文从水滑石所具有的特殊性质出发，将其应用在水性聚氨酯水性涂料及橡胶中，制备并表征了全氟辛酸拄撑水滑石,采用共沉淀法制备了全氟辛酸柱撑水滑石F-LDH，并用X射线衍射、红外光谱对其结构和层板组成进行表征。结果表明，C7F15COO-可进入水滑石层间，其层间距由LDHs的0.79nm增至F-LDH的2.499nm；对表面性质的进行了分析，结果测得与水的接触角θ为130±0.5°，对液体石蜡，蓖麻油接触角大于90°表面自由能Ys降低到6.48mN/m。相比较聚四氟乙烯的θ(H2O)为108°，Ys为18mN/m，表明F-LDH有较低的表面能，表面主要为低表面能的—CF3所覆盖，具有很好的高双疏性。

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第一章文献综述

1.1论文选题的目的和意义

1.1.1目的及意义

1.1.2论文研究的内容

1.2层状材料概述

1.3水滑石的组成及结构特征

1.4水滑石纳米材料的性质

1.5 LDHs的插层组装方法

1.5.1共沉淀法

1.5.2离子交换法

1.5.3水热合成法

1.5.4焙烧复原法

1.5.5返混/沉淀法

1.5.6二次组装法(预支撑法)

1.5.7其他方法

1.6插层客体分子的选择

1.7插层组装的影响因素

1.8插层后在层间的排列

1.9水滑石的应用

1.10无机纳米材料在水性涂料中的应用

1.10.1水性涂料

1.10.2水性聚氨酯涂料

1.10.3无机纳米材料在水性涂料中应用

1.11橡胶的补强填料

1.12含氟表面活性剂

1.12.1全氟碳材料的特性

1.12.2全氟碳材料的应用

第二章水滑石在水性聚氨酯涂料及橡胶中的应用

2.1水滑石在水性聚氨酯涂料的应用

2.1.1水性聚氨酯/水滑石复合涂膜的制备

2.1.2复合涂膜结构表征、基本性能测试

2.1.3水滑石在水性聚氨酯涂料的应用性能研究结果

2.1.4小结

2.2水滑石在橡胶中的应用

2.2.1水滑石/橡胶复合材料的制备

2.2.2水滑石/橡胶复合材料的性能测试

2.2.3水滑石(LDHs)在橡胶中的应用性能研究

2.2.4小结

第三章 全氟辛酸柱撑水滑石(F-LDH)的制备

3.1原料和试剂

3.2全氟辛酸柱撑水滑石(F-LDH)的制备

3.2.1共沉淀法制备柱撑水滑石

3.2.2离子交换法制备柱撑水滑石

3.2.3焙烧复原法制备柱撑水滑石

3.3柱撑水滑石的结构表征

3.3.1 X射线衍射仪XRD

3.3.2红外可见光谱

3.3.3界面性能测试(接触角、界面能、临界表面能)

3.4全氟辛酸柱撑水滑石的制备条件探索

3.4.1不同方法对制备全氟辛酸柱撑水滑石的影响

3.4.2 pH对制备FF61-LDH的影响

3.4.3回流温度对制备F-LDH的影响

3.4.4小结

3.5全氟辛酸柱撑水滑石的红外光谱分析

3.6F-LDH的分子结构模型

3.7全氟辛酸柱撑水滑石样品表面性质研究

3.7.1柱撑水滑石样品片的制备及接触角的测定

3.7.2表面能γs的估算

3.7.3与其他插层材料的比较

3.7.4小结

4结论

参考文献

致 谢

申请的专利及撰写的文章