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光、温度双重响应性超疏水材料的制备的中期报告
摘要：本文介绍了一种具有光与温度响应性的超疏水材料的制备方法。该材料可以根据外界环境温度和光照强度的变化来调节其表面性质，实现对水滴的自清洁效果。本研究采用原位聚合法，在PU-HDPE、蒙脱石和聚苯乙烯三种材料组成的溶液中，通过调节UV光照时间和温度来制备该材料。实验结果表明，当UV光照时间为6小时，温度为60℃时，所制备的材料表现出最佳的光、温度响应性和疏水性能。该材料的制备方法简便，成本低廉，具有广泛的应用前景。
关键词：超疏水材料，光敏性，温度敏性，清洁
1.研究背景和意义
在自然界中，一些生物体具有很强的自清洁效果。其中最典型的例子是莲花叶子和荷花叶子，其表面呈现出超疏水性，水滴在叶面上滚动过程中可以带走叶面污染物。这种自清洁效应的实现并非基于物理力学原理，而是由特殊的表面结构和化学组成所决定的。因此，研究超疏水材料的制备方法和性能具有重要的科学意义和实用价值。
传统的超疏水材料多是静态的，其表面性质难以改变。但随着光电技术的发展，研究人员开始在超疏水材料中引入光敏性和温度敏性，以实现其表面性质的动态调控。这种材料不仅可以根据外界环境的变化自主调整表面性质，还可以在某种特定条件下实现对污染物的选择性吸附和清洁。因此，研究具有光、温度响应性的超疏水材料对于制备高效自清洁材料和新型表面涂层具有重要的意义。
2.材料和方法
2.1材料
聚氨酯-高密度聚乙烯（PU-HDPE）、蒙脱石和聚苯乙烯（PS）三种材料为本研究的原材料。PU-HDPE和PS作为聚合物基体，蒙脱石作为填充剂。
2.2制备方法
本研究采用原位聚合法来制备具有光与温度响应性的超疏水材料。具体步骤如下：
（1）将PU-HDPE和PS按照一定比例溶解于甲苯中，先在常温室温下搅拌至均匀溶液。
（2）将蒙脱石粉末分别加入搅拌10min，2h，6h，12h后，分别测量其光、温度响应性与疏水性能。
（3）将各样品放置在不同的温度和光照条件下，在一定的时间内进行实验。通过接触角测量仪，分别测量其表面接触角、证明其超疏水性。同时，通过变化光照和温度，实现其表面性质的动态调控。
3.结果和分析
在不同UV光照时间和温度下，所制备的材料的表面性质和疏水性能存在差异。当UV光照时间为6小时，温度为60℃时，所制备的材料表现出最佳的光、温度响应性和疏水性能。
4.结论
本研究采用原位聚合法，在PU-HDPE、蒙脱石和聚苯乙烯三种材料组成的溶液中，通过调节UV光照时间和温度来制备具有光与温度响应性的超疏水材料。该材料可以根据外界环境温度和光照强度的变化来调节其表面性质，实现对水滴的自清洁效果。该材料的制备方法简便，成本低廉，具有广泛的应用前景。