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亲水表面疏水处理

发布时间:2022-08-30 09:14:36

Ⅰ 超亲水性自清洁玻璃和超疏水性自清洁玻璃都有什么作用

都能达到自洁防污的目的,只是防污原理不一样,一种是亲水原理,而一种是憎水原理,目前市面上使用亲水原理的居多,因为亲水原理可以选用光触媒材料二氧化钛,利用紫外线光氧化有机物,并使玻璃具有超亲水表面,但因为玻璃表面硬度高,亲水材料容易脱落,所以,使用时间是个最大的缺陷,一般使用期在1年左右。敝司发明的在氟素膜上利用离子原理,固定光触媒亲水材料,生产成的光触媒玻璃自洁贴膜,高透明,贴在玻璃表面,可以具有10-15年的防污自洁功能。

Ⅱ 亲水性和疏水性是什么意思

1、亲水性

带有极性基团的分子,对水有大的亲和能力,可以吸引水分子,或溶解于水。这类分子形成的固体材料的表面,易被水所润湿。具有这种特性都是物质的亲水性。

亲水性指分子能够透过氢键和水形成短暂键结的物理性质。因为热力学上合适,这种分子不只可以溶解在水里,也可以溶解在其他的极性溶液内。一个亲水性分子,或说分子的亲水性部份,是指其有能力极化至能形成氢键的部位,并使其对油或其他疏水性溶液而言,更容易溶解在水里面。亲水性和疏水性分子也可分别称为极性分子和非极性分子。

肥皂拥有亲水性和疏水性两端,以使其可以溶解在水里,也可以溶解在油里。因此,肥皂可以去除掉水和油之间的界面。

材料对水具有亲合力的性能。金属板材如铬、铝、锌及其生成的氢氧化物以及具有毛细现象的物质都有良好的亲水效果。不同成分亲水性大小不同,亲水性:蛋白质>淀粉>纤维素。[1]

2、疏水性(hydrophobicity)

在化学里,疏水性指的是一个分子(疏水物)与水互相排斥的物理性质。举例来说,疏水性分子包含有烷烃、油、脂肪和多数含有油脂的物质。

疏水性通常也可以称为亲脂性,但这两个词并不全然是同义的。即使大多数的疏水物通常也是亲脂性的,但还是有例外,如硅橡胶和碳氟化合物(Fluorocarbon)。

性质理论根据热力学的理论,物质会寻求存在于最低能量的状态,而氢键便是个可以减少化学能的办法。水是极性物质,并因此可以在内部形成氢键,这使得它有许多独别的性质。但是,因为疏水物不是电子极化性的,它们无法形成氢键,所以水会对疏水物产生排斥,而使水本身可以互相形成氢键。

这即是导致疏水作用(这名称并不正确,因为能量作用是来自亲水性的分子)的疏水效应,因此两个不相溶的相态(亲水性对疏水性)将会变化成使其界面的面积最小时的状态。此一效应可以在相分离的现象中被观察到。

拓展资料

亲水材料

1、亲水绵

亲水绵材料是一种安全环保材料,它手感柔软且具有良好的支撑效果、高度透气、良好的吸湿防潮性及低温不变硬的优越特性。

2、亲水性纤维

亲水性纤维是指具有吸收液相水分和气相水分性质的纤维。所谓纤维的亲水性,一般是指纤维吸收水分的能力。人体皮肤表面分泌的水分有两种形式,即气态的湿气和液态的汗水,因此,习惯上将亲水性纤维按机理分为吸湿性纤维和吸水性纤维两种。

纤维对气态水分的吸收能力,称为吸湿性,纤维吸湿性主要取决于纤维的化学结构,即纤维大分子链上亲水性基团的极性和数目,可以用吸湿率来表示,具有这一能力的合成纤维称为吸湿性合成纤维。

纤维对液相水分的吸收能力,称为吸水性,对于合成纤维来说,吸水性的强弱主要取决于纤维的物理结构、构成纤维的表面和内层有没有能通导的微孔结构存在,具有这一能力的合成纤维称为吸水性合成纤维,一般用保水率来表示。

3、亲水皮革

如果皮革表面酌自由基数量与加脂剂分子数相等,这时加脂剂分子完全结合在皮革上,不会给皮革带来亲水性。加脂剂的憎水部分是油脂的根,可降低纤维间的摩擦。如果加脂是在pH值远离皮革等电点几个单位值时进行,即在皮革的离子化基团较多时,排列是另一种样子。

加脂剂分子不再平行于纤维表面,离子因静电荷作用而围绕纤维形成一层薄膜,虽然没有多余的油脂,但仍有润滑的作用。

表面加脂剂分子数量超过固定在纤维上的形成盐分子数量时,它们可通过憎水链上氢原子与纤维间以氢键结合而固定下来,或憎水部分之间互相结合起来。这样可使亲水基团自由。亲水基团吸引水分子,使皮纤维有一定的亲水性。如果阴离子化合物太多,油脂分子间互相连结的可能性不变,这样就扩大了水合的区域,使皮革有很大的亲水性。

Ⅲ 亲水 疏水 以及 超疏水 是指什么

接触角是液体-固体-气体三相交界处的夹角
接触角小于90度称为亲水,小于5度称为超亲水
接触角大于90度称为疏水,大于150度称为超疏水

Ⅳ 亲水 疏水 以及 超疏水 是指什么 和 接触角 有什么关系

对于亲水、疏水划界的标准,较为普遍的说法是以90°为界限,即:当θ>90°时,固体表面表现为疏水性质:当θ<90°时,表现为亲水性质.超疏水性是指液滴在固体表面的接触角大于150°时固体表面所具有的浸润性.----...

Ⅳ 一般塑料是亲水还是疏水的用什么亲水剂处理可使塑料亲水

高分子材料讲亲水疏水没多大意义,因为相应基团在无规聚合时很容易为分子长链所屏蔽。硬要谈,勉强可以算作疏水。在聚合完成后,再处理就不太可能了,除非是某些带有特定基团的塑料或许可以用你所谓的亲水剂。

Ⅵ 怎样判断白炭黑的亲水性和疏水性

将白炭黑粉体倒在水面上,自动润湿沉入水内的是亲水的,久久浮在水面上的是疏水的。疏水白炭黑是经过表面处理的

Ⅶ 水性聚氨酯怎样做到先亲水再疏水的

1 概述

聚氨酯即由多异氰酸酯与多元醇反应而形成的以氨基甲酸酯重复的结构单元。聚氨酯树脂具有软硬度可调、耐磨、耐溶剂、耐低温及与大多数材料有粘接性等特点,近年来发展相当迅速,而水性聚氨酯则兼具无毒、不易燃烧、对环境友好等优点,因而越来越受到人们的重视,开发并应用水性聚氨酯将成为今后聚氨酯工业的发展趋势[1]。
本课题研究的是阴离子型水分散聚氨酯涂层,经该涂层处理的织物具有防水透湿的功能。

2 原理

由于聚氨酯树脂疏水性很强,既不溶于水中,也很难分散于水中,而异氰酸酯基团与水的反应活性很大,所以直接制备水性聚氨酯很难实现。因此,要制取水性聚氨酯首先要在聚氨酯大分子链上引入亲水基团(如羧酸基、磺酸基团),然后再将其分散于水中,制得水分散聚氨酯[2]。为了提高水性聚氨酯涂层的性能,可在上述体系中引入封闭剂,即封闭剂与预聚体中的部分异氰酸基(-NCO)反应生成氨酯键,而氨酯键在加热的条件下又裂解生成异氰酸酯(解封闭),再与织物上的羟基反应生成聚氨酯[3]。这样就增加了聚氨酯涂层与织物的结合力。

3 试验

3.1 主要原材料
原料名称与规格 生产单位
异氰酸酯 工业级 大连化工厂或进口
聚醚多元醇 工业级 天津化工三厂
扩链剂 化学纯 宜兴市第二化学试剂厂
亲水剂 化学纯 上海试剂一厂
中和剂 化学纯 上海试剂一厂
丙酮 工业级 高桥化工二厂
3.2 工艺流程
3.3 制备方法
在不锈钢反应釜中加入已经脱水处理的聚醚多元醇(异氰酸酯遇水反应生成脲,因此聚醚在使用前要作脱水处理),在搅拌下加入异氰酸酯和催化剂,升温至一定温度,保温1个小时,制得预聚体。将预聚体用丙酮稀释,加入扩链剂进行扩链并使聚氨酯大分子链上引入亲水基团,中和后使其成为离子体,最后加水乳化,脱去溶剂后制得水性聚氨酯涂层。

4 产品性能

产品性能见表1。
表1 铁锚111、112、113水分散聚氨酯涂层性能

5 应用

水性聚氨酯可广泛用作尼丝纺、真丝、棉、帆布、涤棉等织物的涂层。经涂层整理后的织物具有防水透湿、表面柔软、富有弹性的功能。该涂料适用于做滑雪衫、风雨衣、茄克衫等服装面料及帐篷、防油布等工业用布,也可用于混纺织物仿毛整理,是一种高档的整理剂。

6 结果与讨论

6.1 -NCO/-OH值的确定
芳香族异氰酸酯的苯环结构与扩链剂组成了聚氨酯大分子链中的硬段,使材料具有刚性和强度。大分子量的聚醚多元醇具有柔软性,有很低的玻璃化温度,构成了聚氨酯大分子链中的软段,使材料具有柔软性。不同的异氰酸酯与羟基比可得到不同性能的材料,如-NCO/-OH值减小,柔软性增加;-NCO/-OH值增大,刚性增大,提高材料的刚性和牢度。此外,透湿性与-NCO/-OH值有关,-NCO含量增多,扩链剂中的亲水基团量增大,透湿率增大;但其过多,成膜后会手感发粘。当-NCO/-OH=1/2时,分子链两端以-OH结尾,聚合度最小。当-NCO/-OH=2,分子链两端以-NCO结尾,同样聚合度也是最小。当-NCO/-OH=1时,无限度聚合,反应难于控制。-NCO/-OH对涂层质量的影响见表2。
表2 -NCO/-OH对涂层质量的影响
由上表可知,-NCO/-OH比值越接近于1,分子量越大,体现在涂层的性能上是耐水压越高,但粘度增大,不利于反应的控制。
因此,选择合适的-NCO/-OH值,可得到既富有弹性、手感柔软、透湿性又好的水性PU涂层。
由实验得出,水性聚氨酯涂层-NCO/-OH值以控制在1.20~1.80之间为好。
6.2 -NCO%含量的控制
我们在实际生产中,采用了中间控制预聚体中异氰酸根百分含量(-NCO%,m/m)的方法,以稳定生产工艺。
-NCO%含量的中间控制,在整个反应过程中显得尤为重要,它不仅关系到整个反应能否顺利进行,而且还直接影响涂层的质量。
-NCO%含量增加,膜的拉伸强度增加,延伸率下降。从结构上分析,-NCO%含量增高,硬段(异氰酸酯)增加,软段减少,因此膜的拉伸强度增加,同时硬脆性增加,延伸率下降(见表3)。
表3 -NCO%含量对反应过程的影响
因此,-NCO%含量(m/m)一般宜控制在2.00%~2.80%。
6.3 温度对预聚反应的影响
由于催化剂的加入,大大地增加了异氰酸酯的反应活性。如果温度过高,将有较多的副产物产生,导致凝聚,同时过高的反应温度会导致异氰酸酯自聚。温度过低,则反应不完全。表4为在实验中测得的在一定配比、一定反应时间、不同温度下-NCO%的含量,从而反映出反应的完全程度。
表4 反应温度对预聚体的影响
由表4可见,反应温度低于45℃时,反应不完全。温度高于60℃,则反应难于控制,这主要是由于温度过高时,预聚反应发生支链反应和异氰酸酯产生自聚。因此温度应控制在50~60℃。
6.4 涂布工艺对耐水压的影响
(1)不同基布对耐水压的影响见表5。
表5 基布对耐水压的影响
由此可见,织物的疏密程度直接影响耐水压,密度高耐水压高,密度低耐水压低。
(2)上胶量对耐水压的影响见表6。
表6 上胶量对耐水压的影响
注:基布为尼丝纺(S2438)T=190根/厘米2
由表6可得出,耐水压与上胶量有关,上胶量多耐水压高,上胶量少耐水压低。

7 结论

(1)-NCO/-OH(-NCO%)大小与涂层的性能有关,选择范围为:
-NCO/-OH=1.20~1.80
(2)-NCO%含量控制可作为在生产过程中中间控制的依据。
(3)温度对预聚反应的影响较大,温度过高产生支链反应,温度过低反应不完全。温度宜控制在50~60℃。
(4)涂布工艺影响涂层材料的耐水压。
同一基布:上胶量大,耐水压高;上胶量小,耐水压低。
不同基布、相同上胶量:基布疏,耐水压低;基布密,耐水压高。

Ⅷ 水处理超滤膜亲水性如何

水处理超滤膜亲水性如何?

一般而言,超滤膜的分离体系均为水相体系。亲水版性的膜表面与水权形成氢键,使之处于有序结构,当疏水溶质要接近超滤膜表面,必须打破这种有序结构,显然不易进行,所以不易被污染。

超滤膜表面上的水无氢键作用,疏水溶质接近表面是个增熵自发过程,则产品易被疏水溶质污染。亲水性和疏水性可用表面接触角来量度,接触角小,表明其亲水性好。

亲水性超滤膜在过滤的传质过程中,胶体、油、蛋白质等污染物质在膜表面聚结成球状,这种球状的聚结物,很容易从膜表面脱离,通过简单的反洗就可以清洗干净,亲水性超滤膜操作不仅压力低而且化学清洗频率低。

超滤膜的亲水性具有可反复使用、易清洗等特点,提高了工作效率,降低了工业生产中的成本,从而使收益变大。

Ⅸ 表面活性剂在亲水表面产生“自憎”。怎么才能避免表面出现疏水现象。

HLB过低造成亲水性低吧,提高表面活性剂的HLB值。

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