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    Title: 溶膠-凝膠法製備超疏水性薄膜材料
    Authors: 李坤穆;Kun-Mu Li
    Contributors: 化學工程與材料工程研究所
    Keywords: 溶膠凝膠法;超疏水;接觸角;contact angle;super hydrophobic;sol-gel
    Date: 2004-06-04
    Issue Date: 2009-09-21 12:23:47 (UTC+8)
    Publisher: 國立中央大學圖書館
    Abstract: 本研究利用溶膠-凝膠法(sol-gel process)來製備超疏水薄膜材料。分別探討前置物法(precursor)與同時聚合法(in-situ)兩種反應系統對所製備之薄膜材料之影響。 在前置物系統中,將個別種類矽烷、乙醇及水在酸性環境下進行水解-縮合反應後再加入二氧化矽粉體進行混合,以旋轉塗佈方式(spin-coating)塗佈於玻璃基材上,在不同反應溫度及反應時間下進行反應並藉由改變TEOS/矽烷比例來探討表面性質之變化。 在同時聚合系統中,利用乙醇將個別粒徑之SiO2粉體分散後,藉由改變TEOS/矽烷比例與改變矽烷種類、加水在酸性環境下進行水解-縮合反應,以旋轉塗佈方式(spin-coating)塗佈於玻璃基材上,並在不同溫度下進行反應來探討薄膜表面性質之變化。 將實驗所得之薄膜材料進行接觸角(Contact Angle)、掃瞄式電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、紫外光/可見光分光光譜儀(UV)等儀器分析,來探討薄膜材料表面之接觸角變化及表面結構與接觸角、硬度、透明度之關係。 由實驗結果得知,以前置物法所製備之超疏水薄膜材料,其接觸角可達158°,藉由TEOS的加入可提升薄膜硬度至3H。但以前置物法製備薄膜材料需兩步驟完成,進而考慮一步驟反應,即所謂同時聚合法。而以同時聚合法所製備之超疏水薄膜材料方面,在以親水性之SiO2-B粉體之反應系統,反應後其接觸角可高達160°,最佳硬度可達6H。最佳配方之接觸角為158°,硬度3H。 透明度方面,利用導入平均為252.1 nm SiO2粉體(SiO2-B)並改變反應液濃度及塗佈轉速,可得接觸角158°,平均穿透度76.5%之高透明度超疏水性薄膜材料。3
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