Page 113 - 《精细化工》2023年第8期

第 40 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.40, No.8
20 23 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2023

功能材料
不同晶型 CaCO 表面改性及 CaCO /PDMS
3
3
超疏水涂层的制备

1
1
1
1
2
罗帅帅 ，古卫乐 ，操未青 ，刘雷鹏 ，胡 攀 ，田 键 1,3,4
（1. 湖北大学 材料科学与工程学院，功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室，工业废弃物绿色产业
化应用技术湖北省工程研究中心，湖北 武汉 430062；2. 陕西科技大学 轻工科学与工程学院，陕西 西
安 710021；3. 玉林师范学院 碳酸钙产业发展研究院，广西 玉林 537000；4. 湖北湖大天沭新能源材
料工业研究设计院有限公司，湖北 武汉 430062）

摘要：利用硬脂酸钠（NaSt）和油酸钠（NaOL）对文石型和方解石型两种 CaCO 3 粉体进行表面改性，将改性
的 CaCO 3 粉体与聚二甲基硅氧烷（PDMS）共混，喷涂得到了 CaCO 3 /PDMS 基超疏水涂层。采用 XRD、SEM、
接触角测量仪对改性 CaCO 3 粉体及超疏水涂层进行测试，考察了不同晶型 CaCO 3 用量对涂层疏水性能的影响，
并对超疏水涂层的自清洁性及稳定性进行了评价。结果表明，当 NaSt 和 NaOL 用量分别为反应体系 CaCO 3 理
论生成质量的 5%时，CaCO 3 粉体改性效果最好，所制备的 CaCO 3 /PDMS 涂层疏水性最佳。当 CaCO 3 和 PDMS 质
量比为 1.5∶1 时，CaCO 3 /PDMS 涂层接触角＞150°，具有超疏水性。玻璃板涂层表面的亚甲基蓝污染物可以完全
随着液滴被冲走，没有残留，且经过 500 mL 流速 5 m/s 的水流冲击，接触角仍达 140°以上。
关键词：超疏水涂层；碳酸钙；喷涂法；自清洁；稳定性；功能材料
中图分类号：TB742 文献标识码：A
文章编号：1003-5214 (2023) 08-1727-07 开放科学 (资源服务) 标识码 (OSID)：

Surface modification of CaCO 3 with different crystal forms and

preparation of CaCO 3/PDMS superhydrophobic coatings

1
1
1
1
2
LUO Shuaishuai , GU Weile , CAO Weiqing , LIU Leipeng , HU Pan , TIAN Jian 1,3,4
（1. Key Laboratory of Green Preparation and Application for Functional Materials, Ministry of Education, Hubei
Engineering Research Center for Green Industrialization Technology of Industrial Waste, School of Materials Science
and Engineering, Hubei University, Wuhan 430062, Hubei, China; 2. College of Bioresources Chemical and Materials
Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi, China; 3. Research Institute of
Calcium Carbonate Industry Development, Yulin Normal University, Yulin 537000, Guangxi, China; 4. Hubei Huda
Tianshu New Energy Materials Industrial Research and Design Institute Co., Ltd., Wuhan 430062, Hubei, China）
Abstract: Aragonite and calcite CaCO 3 powders were surface modified with sodium stearate (NaSt) and
sodium oleate (NaOL), and then blended with polydimethylsiloxane (PDMS) to form a series of
CaCO 3/PDMS based superhydrophobic coatings. The modified CaCO 3 powders and the superhydrophobic
coatings obtained were characterized by XRD, SEM and contact angle measuring instrument. The effect of
crystalline CaCO 3 amount on the hydrophobicity of coating was further investigated, followed by
evaluation on the self-cleaning property and stability of the superhydrophobic coating. The results showed
that when the amount of NaSt and NaOL was 5% of the theoretical mass of CaCO 3 generated in the reaction
system, the modification effect of CaCO 3 powder was the best, and the prepared CaCO 3/PDMS coating
showed the best hydrophobicity. The CaCO 3/PDMS coating with a mass ratio of CaCO 3 to PDMS of 1.5∶1

收稿日期：2022-10-21; 定用日期：2023-02-02; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220968
基金项目：广西创新驱动发展专项（2018AA21013）；湖北大学青年科学基金项目（201911304000001）
作者简介：罗帅帅（1996—），男，硕士生，E-mail：16603837643@163.com。联系人：胡 攀（1988—），男，讲师，E-mail：hupan@hubu.edu.cn；
田 键（1967—），男，教授，E-mail：tianjian@hubu.edu.cn。