研究目的
开发一种基于含碳纳米管氟聚合物的高疏水导电涂层制备方法，并研究碳纳米管类型及浓度对纳米复合材料疏水性和导电性能的影响。
研究成果
基于含碳纳米管氟聚合物基体的纳米复合涂层制备成功。与原始纳米管相比，经烷基官能化的碳纳米管所制涂层具有更高的接触角和滑动角，但导电性较低。提高碳纳米管浓度会因纳米起伏结构的形成而增强疏水性能，不过会使官能化碳纳米管的接触角降低。材料性能取决于碳纳米管类型及浓度，其中官能化碳纳米管虽疏水性更优但导电性较差。
研究不足
该研究仅限于特定类型的碳纳米管和含氟聚合物基体。涂层涂覆在PET薄膜基材上，可能无法代表所有潜在基材。碳纳米管的浓度范围为9%至20%，结果可能无法外推至该范围之外。在较高碳纳米管浓度下，表面粗糙度测量可能受到涂层不连续性的影响。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用含氟聚合物基体（三氟氯乙烯-偏氟乙烯共聚物与环氧树脂）及两种碳纳米管（原生Taunit-MD和烷基功能化碳纳米管）制备纳米复合涂层。方法包括超声分散、混合、涂层涂覆、干燥以及电导率、疏水性、表面粗糙度和微观结构的表征。
2：样本选择与数据来源：
制备了含氟聚合物基体中碳纳米管浓度为9%、13%、16.5%和20%的样本。数据来源于表面电阻、接触角、滑动角、表面粗糙度测量及扫描电镜成像。
3：9%、13%、5%和20%的样本。数据来源于表面电阻、接触角、滑动角、表面粗糙度测量及扫描电镜成像。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：含氟聚合物基体（三氟氯乙烯-偏氟乙烯共聚物）、ED-22环氧树脂、碳纳米管（Taunit-MD和功能化Taunit-M）、溶剂、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜载体、超声波清洗器、磁力搅拌器、雾化器、烘箱、范德堡四电极装置、Ecopia HMS-3000设备、KRüSS EasyDrop Standard设备、滑动角测量台、Sensofar Accurion Halcyonics_micro光学轮廓仪、Verios 460 XHR扫描电子显微镜。
4：实验步骤与操作流程：
碳纳米管通过超声波清洗器在溶剂中分散，与环氧树脂混合后加入含氟聚合物溶液?；旌衔锞帕涟杵鹘涟韬?，使用雾化器涂覆于PET薄膜载体上，在60°C下干燥4小时。测量包括表面电阻（范德堡法）、接触角（2微升水滴）、滑动角、表面粗糙度（光学轮廓仪）和微观结构（扫描电镜）。
5：数据分析方法：
分析数据以确定碳纳米管类型、浓度与性能（电导率、疏水性、表面粗糙度）之间的相关性。未明确提及统计分析，但基于测量结果讨论了趋势。
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ultrasonic bath
Sapfir
Dispersing carbon nanotubes in a solvent
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device
Ecopia HMS-3000
Ecopia
Measuring dc conductivity using the van der Pauw four-electrode scheme
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device
KRüSS EasyDrop Standard
KRüSS
Measuring contact angle with water drops
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optical profilometer
Sensofar Accurion Halcyonics_micro
Sensofar
Studying surface roughness of nanocomposites
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scanning electron microscope
Verios 460 XHR
Studying microstructure of nanocomposite surfaces
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carbon nanotubes
Taunit-MD
OOO NanoTekhTsentr
Used as conducting filler in nanocomposite coatings
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carbon nanotubes
Taunit-M functionalized with alkyl groups
OOO NanoTekhTsentr
Used as conducting filler in nanocomposite coatings, functionalized to enhance hydrophobic properties
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fluoropolymer
trifluorochloroethylene–vinylidene fluoride copolymer
Used as the matrix for preparing coatings
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epoxy resin
ED-22
Added to the fluoropolymer matrix in a 10:1 ratio
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film support
poly(ethylene terephthalate) film
Used as a substrate for applying coatings
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