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超疏水涂层微纳米材料可控合成及应用研究一、概述超疏水涂层微纳米材料是指在材料表面形成的一种具有极强疏水性能的特殊涂层，其表面能极低，使得水珠在其表面呈现出高度的球形，与其表面接触的接触角大于150°，使得水珠在其表面上几乎不会留下痕迹。
超疏水涂层具有优异的抗粘性和自清洁性，因此在汽车玻璃、建筑材料、纺织品等领域具有广阔的应用前景。
本文旨在介绍超疏水涂层微纳米材料可控合成的研究现状和应用前景。
二、超疏水涂层微纳米材料合成技术1. 化学气相沉积法（CVD）化学气相沉积法是一种常用的超疏水涂层微纳米材料合成技术，通过将含有相应金属或氧化物前驱体的气体输入反应室，经过热解反应在基底表面沉积出纳米级的超疏水材料。
该方法可以实现对材料组分、结构和形貌的精确控制，形成具有特定性能的超疏水涂层微纳米材料。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将含有金属离子或其他前驱体的溶液先制备成溶胶，然后通过加热或化学反应促使其中的物质发生凝胶化，最终得到超疏水涂层微纳米材料的方法。
该方法简单易行，能够实现大面积均匀的涂层覆盖。
3. 电化学沉积法电化学沉积法是一种利用电解池在基底表面沉积出所需材料的方法，通过控制电极电势、电流密度以及电解液成分可以精确调控涂层的组分和结构，实现超疏水特性。
4. 其他新技术除了上述常用的合成技术，还有一些新的技术不断涌现，如等离子体辅助化学气相沉积法、模板法、离子束辅助沉积法等，这些新技术为超疏水涂层微纳米材料的合成提供了更多的选择和可能性。
三、超疏水涂层微纳米材料在汽车领域的应用超疏水涂层微纳米材料在汽车领域具有广泛的应用前景。
涂覆超疏水涂层微纳米材料的汽车玻璃可以有效抵抗雨水和污垢的侵蚀，使驾驶者在雨天视野更加清晰，提高行车安全性。
涂覆超疏水涂层微纳米材料的汽车车身可以减少灰尘、泥浆等污垢的附着，减少清洗和维护的频率和成本。
超疏水涂层还可以应用于汽车轮胎和底盘部件，减少泥浆和水花的粘附，延长汽车的使用寿命。
激光辐照法制备超疏水表面的研究随着科技的不断发展，越来越多的材料和技术应用于科学研究和工业生产中。
其中，超疏水表面的制备一直是研究的热点之一。
在这个过程中，激光辐照法成为了制备超疏水表面的一种有效方法。
一、超疏水表面的概念和特性超疏水表面是指在表面上形成的一层特殊的结构，使得该表面具有非常强的疏水性能。
水滴在这种表面上的接触角大于150度，水滴与表面几乎不接触，而是在表面上滚动，在滚动过程中还可以清洁表面。
因此，超疏水表面在防污、防腐、自清洁等方面具有广阔的应用前景。
二、传统方法制备超疏水表面的缺陷传统方法制备超疏水表面需要利用特殊的化学物质或纳米结构控制表面形态。
这种方法在制备过程中会产生大量有毒有害的废弃物，对环境造成了严重污染，同时制备成本较高。
三、激光辐照法的优势与传统方法相比，激光辐照法制备超疏水表面具有显著的优势。
激光辐照法制备超疏水表面不需要添加任何化学物质或纳米材料，且具有较低的制备成本。
此外，激光辐照法还可以对不同材料表面进行加工，具有很强的适应性。
四、激光辐照法制备超疏水表面的机理通过激光辐照法制备超疏水表面的机理主要是利用激光光束对材料表面进行加工。
激光光束对材料表面产生的高能量可以使表面发生化学反应或熔融，并形成特殊的表面形态或化学组成。
这种表面结构和化学组成可以使得该表面具有强烈的疏水性能。
五、研究现状和未来展望当前，激光辐照法制备超疏水表面的研究仍处于起步阶段，需要深入研究制备机理和表面性质。
同时，需要制定具体的工艺参数和加工方法，优化制备过程，提高表面性能和制备效率。
未来，激光辐照法制备超疏水表面有望在防水、防污、自清洁等领域得到广泛应用。
综上所述，激光辐照法制备超疏水表面是目前研究的热点之一。
该方法具有不添加化学物质、低成本、适应性强等优势，将在防水、防污、自清洁等领域发挥巨大作用。
未来，研究人员需要深入探究制备机理和表面性质，提高制备效率，推动激光辐照法制备超疏水表面的应用发展。
超疏水复合材料的制备与性能研究随着科技的进步，超疏水材料在各个领域中发挥着重要的作用。
超疏水材料具有极强的疏水性能，可以在接触水体时形成极低的液体接触角，使水滴几乎无法附着在其表面。
因此，超疏水材料被广泛应用于防水材料、自洁材料、减阻材料以及液体传输等领域。
近年来，研究人员不断改进超疏水材料的制备方法和性能，以满足不同应用场景的需求。
一、制备方法制备超疏水材料的方法有很多种，其中一种常用的方法是通过表面修饰技术提高材料的疏水性能。
表面修饰技术可以通过改变材料表面的形貌和化学成分，使其具有超疏水特性。
在形貌方面，研究人员常采用纳米结构的方法来改变材料的表面形貌。
例如，研究人员可以使用溶液法在材料表面形成一层微纳米结构的阵列，这种结构能够增加材料的表面积，从而提高其疏水性能。
此外，还有一种方法是通过电解沉积技术在材料表面形成微米级的结构，这种结构能够进一步增强材料的疏水性能。
在化学成分方面，研究人员通常使用化学涂层来改变材料的表面化学性质。
例如，研究人员可以在材料表面形成一层纳米级的氧化硅膜，这种膜能够阻止水分子的渗透，从而提高材料的疏水性能。
此外，还可以通过在材料表面引入一些含有疏水基团的有机物质，来改变材料的表面化学性质。
二、性能研究超疏水复合材料具有许多优异的性能，这些性能使其在各个领域中得到广泛应用。
首先，超疏水材料具有优异的抗水性能。
由于其疏水特性，超疏水材料可以在水体中形成一层微小的气泡层，使其具有出色的防水性能。
这一特性使得超疏水材料在防水材料中得到广泛应用，如建筑材料、纺织材料等。
其次，超疏水材料具有良好的自洁性能。
超疏水材料表面的疏水性能使其几乎不会被水滴附着，也不易被污染物黏附。
这一特性使得超疏水材料具有较好的自洁性能，能够自动排除表面的灰尘和污染物。
这种性能对于减少清洗和维护工作非常有益。
此外，超疏水材料还具有减阻性能。
由于其极低的液体接触角，超疏水材料表面对水滴的摩擦力非常小。
第７卷第３期２００７年６月过程工程学报ＴｈｅＣｔｌｉｎｅｓｅＪｏ啪ａｌｏｆＰｒｏｃｅｓｓＥｎｇｉｎｅｅ抽ｇ、，０１．７Ｎｏ＿３Ｊ吼ｅ２００≯ＰＴＦＥ—ＰＰＳ复合超疏水涂层的制备与表征王浩，王昌松，陈颖，冯新，陆小华（南京工业大学化学化工学院，江苏南京２ｌｏ００９）摘要：通过喷涂工艺在铝基片表面制备出聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ卜聚苯硫醚（ＰＰＳ）复合超疏水涂层，该复合涂层具有与荷叶表面类似的二次结构，与水的静态接触角为１５５０，滚动角为７０．与纯ＰＴＦＥ超疏水涂层相比，ＰＴＦＥ涂层中引入ＰＰｓ后，涂层的粘附力从５级提高到１级，铅笔硬度从４Ｂ提高到４Ｈ，柔韧性从（１０±０．１）ｍｍ提高到（１±０．１）ｍｍ，可以更好地满足工业应用要求．关键词：聚四氟乙烯；聚苯硫醚：超疏水；复合涂层中图分类号：ＴＢ３８３；０６４７文献标识码：Ａ文章编号：１００９—６０６ｘ（２００７）０３—０６２４一０４１前言２实验超疏水涂层（与水的接触角大于１５００，滚动角小于１００）具有自清洁、抗污染等性能，有着巨大的应用前景．如用在轮船的外壳上，可以防止海水腐蚀，减少水对船体的阻力；用于石油管道的运输过程中，可以防止石油对管道壁的粘附，从而减少运输过程中的能耗等【１。
３】．聚四氟乙烯（Ｐｏｌｙｔｅ妇ｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ，ＰＴＦＥ）的表面能低，具有良好的疏水性．通过离子镀技术【４１、等离子技术［５】、超细ＰＴＦＥ粉末喷涂【６】等方法均可以制备ＰＴＦＥ超疏水涂层．但是这些方法工艺复杂，制备成本较高［７】．本课题组以ＰＴＦＥ乳液和无机纤维为原料，通过喷涂工艺已成功制备出大面积、低成本的ＰＴＦＥ超疏水涂层【８１．但是无机纤维在ＰＴＦＥ乳液中易沉降，进而造成喷涂不均，并且这种超疏水涂层与金属基体的粘附力仍较差，难以满足实际应用要求．聚苯硫醚（Ｐ０１）ｒｐｈｅｎｙｌｅｎｅＳｕｌｆｉｄｅ，ＰＰＳ）是一种综合性能优异的耐高温树脂粘结剂［９】，ＰＰＳ中Ｓ原子的孤对电子可与金属离子发生配位，生成一定数量的多核大分子配合物，使ＰＰＳ涂层与金属基体间有着优异的粘附力¨０１．因此，将ＰＰＳ引入到ＰＴＦＥ涂层中可以增加涂层与金属的粘附力【１１】．文献报道的ＰＰＳ—ＰＴＦＥ复合涂层一般作为防腐、不粘或耐磨涂层使用【１１，１２１，尚未见该复合涂层具有超疏水性的报道．本研究拟在ＰＴＦＥ涂层与铝基片表面间引入ＰＰＳ底层制备复合超疏水涂层．用ＳＥＭ和ＥＤｘ．对复合涂层的形貌和组成进行表征，按照国家标准对复合涂层的常规性能进行测试．２．１原料和仪器ＰＴＦＥ乳液【固含量６０％（曲，型号ＪＦ．４Ｄｃｗ】由浙江巨化股份有限公司提供，ＰＰＳ粉末（５００目，２５¨ｍ）由四川德阳科技股份有限公司提供，分散剂为０．５％（动非离子型表面活性剂Ｆ矗ｔｏｌｌｘ．１００的水溶液，Ｆｒｉｔｏｌｌｘ．１００由美国杜邦公司提供，铝片（纯度≥９９．５％）由上海嘉云铝材有限责任公司提供．Ｆ７５型喷枪，台湾得力气动工具有限公司；高温电热鼓风干燥箱，南京实验仪器厂；．ＪＣ２０００Ａ静滴接触角／界面张力测量仪，上海中晨数字设备有限公司；ＪＳＭ５６００Ｌ、，型扫描电子显微镜，日本电子株式会社．２．２涂层制备用８００目（１８¨ｍ）金相砂纸打磨除去铝片表面氧化层，再经过酸洗、碱洗、乙醇洗、水洗，烘干备用．底层涂层的制备：将２０％（动的ＰＰＳ粉末均匀地分散在８０％（动分散剂中制成悬浮液；用浸渍法使ＰＰＳ颗粒均匀分布在铝片表面，８０℃下烘干１０ｍｉｎ；将涂覆ＰＰＳ的铝片在３２０一３８０℃下塑化１ｈ后，随炉冷却．面层涂层的制备：用喷枪将ＰＴＦＥ乳液均匀地喷涂在底层表面（喷涂过程中喷枪压力为０．２—０．３ＭＰａ，枪口与工件距离２５ｃｍ，喷涂角度４５０），８０℃下烘干１０Ｔｎｉｎ．重复上述操作数次．将喷涂后的复合涂层在（３７０±５）℃下塑化８ｈ后得到粗糙的复合涂层．２．３样品表征用扫描电子显微镜观察复合涂层的表面形貌和断面，并对涂层断面进行能谱分析；用ＪＣ２０００Ａ静滴接触收稿日期：２００６—１０—１７，修回日期：２００６—１２—１９基金项目：国家自然科学重点基金资助项目（编号：２０２３６０１０；２０２４６００２）；国家重点基础研究发展计划（９７３）基金资助项目（编号：２００３ＣＢ６１５７００）；国家杰出青年科学基金资助项目（编号：２９９２５６１６）；海外青年学者合作研究基金资助项目（编号：２０４２８６０６）；江苏省自然科学重点基金前期预演基金资助项目（编号：ＢＫ２００４２１５）；江苏省高等学校研究生创新基金资助项目作者简介：王浩（１９８１＿），男，江苏省海安县人，硕士研究生，材料化学工程专业；陆小华，通讯联系人，Ｔｅｌ：０２５．８３５８７２０５，Ｅ．ｍａｉｌ：ｘｈｌｕ＠ｎｊｕｔ．ｅｄｕ舳．第３期王浩等：ＰＴＦＥ＿ＰＰＳ复合超疏水涂层的制各与表征６２５角／界面张力测量仪测量水滴在涂层表面不同区域的静态接触角，取平均值；涂层常规性能按国标测试（粘附力按照ＧＢ／Ｔ９２８６．８８标准测试，涂层硬度按照ＧＢ６７３９．８６标准测试，涂层柔韧性按照ＧＢ／Ｔ１７３１．９３标准测试）．３结果与讨论３．１复合涂层的底层结构用扫描电子显微镜观察涂层底层（ＰＰＳ层）的结构，图１涂层底层的ＳＥＭ图片及水滴在底层的静态接触角Ｆ培１ＳＥＭｉｍａｇｅｏｆＰＰＳｃｏａｔｉｎｇａｎｄｔｈｅｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅｏｆｗａｔｅｒｏｎｔｈｅｓｕｒｆｈｃｅ见图１，可见涂层底层较平整，粗糙结构不明显，这是由于ＰＰＳ在高温烧结时熔融，具有很好的流动性，从而均匀地分布在基体表面［９］．而水滴在ＰＰＳ涂层上的静态接触角为８２０，达不到超疏水的要求．３．２复合涂层的表面结构用扫描电子显微镜观察复合涂层的表面结构，并与荷叶表面的微结构比较（实验所选荷叶样品为新鲜荷叶，喷金后观察），结果见图２．图２（ａ）表明复合涂层表面存在一系列随机分布的乳突结构，这些乳突直径为０．１—１００ｕｍ，是一种微米一亚微米结构．对其中一个乳突［图２（ａ）中方框］进一步观察发现，这些乳突表面还存在着亚微米的二次结构，见图２（ｂ）．自然界中的荷叶表面具有超疏水性．研究发现，荷叶表面由许多随机分布的乳突构成，乳突的平均直径为１一１０“ｍ，见图２（ｃ）．而单个乳突（方框内）上又存在着平均直径为１２０—１３０ｎｍ的纳米二次结构，见图２（ｄ）．通过对比图２（ａ）和图２（ｃ），图２（ｂ）和图２（ｄ）发现，制备的复合涂层与荷叶具有极为相似的表面结构，这种微米结构与纳米结构相结合的二次结构正是引起表面超疏水的根本原因［３，７】．复合涂层表面上水滴的静态接触角［见图２（ａ）】平均值为１５５０，滚动角为７０，说明制备的复合涂层具备了超疏水性．（ａ）ＰＴＦＥ—ＰＰｓｃｏａｔｉｎｇｓｕｍｃｅ锄ｄｃｏｎ协ｃｔ柚９１ｅｏｆｗａｔｅｒｍｅｓｌｌｒ‰ｅ（ｂ）ＰＴＦＥ－ＰＰｓｃｏａｔｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ（ｃ）ＬｏｔＩｌｓ１ｅａｆ（ｄ）Ｌｏｔｌｌｓｌｅａｆ图２ＰＴＦＥ—ＰＰＳ涂层、荷叶表面ＳＥＭ图片及水在涂层表面的静态接触角Ｆｉｇ．２ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＰＴＦＥ—ＰＰＳｃｏａｔｉｎｇｓｕ血ｃｅａｎｄｌｏｔｕｓ１ｅａ￡ａｎｄｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅｏｆｗａｔｅｒｏｎｔｈｅＰＴＦＥ—ＰＰＳｓｕｒｆａｃｅ６２６过程工程学报第７卷Ｅｎｅｒｇｙ（×１０２ｋｅＶ）Ｅｎｅｒｇｙ（×１０２ｋｅｖ）图３复合涂层断面ＳＥＭ图片及ＥＤｘ能谱图Ｆｉｇ．３ＳＥＭｉｍａｇｅａｎｄＥＤＸａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｏｆＰＴＦＥ—ＰＰＳｃｏａｔｉｎｇ３．３复合涂层断面能谱分析对复合涂层的断面进行ＥＤｘ能谱分析，见图３．图３（ａ）表明复合涂层的断面厚度约为８０“ｍ．选取接近铝片处的涂层为１８区域，涂层表面处为２４区域．分别对两域进行ＥＤｘ面扫描能谱分析，表明１４区域内的硫元素含量较高，同时也含有一定的氟元素，见图３（ｂ）；２４区域内含有大量的氟元素，无硫元素，见图３（ｃ）．这说明在铝片基体表面（复合涂层底层）涂层的主要成分是ＰＰＳ，而涂层表面成分为ＰＴＦＥ．在图３（ａ）中复合涂层并无明显的分层现象，说明ＰＰＳ与ＰＴＦＥ粒子很好地粘结在一起．３．４Ｃａｓｓｅ方程分析粗糙表面的润湿性可用Ｃａｓｓｉｅ方程［１３］来解释．Ｃａｓｓｉｅ方程为ｃｏｓ口亏屉ｏｓ缺一（１忉，（１）其中曰为液体在粗糙表面的静态接触角，绣为液体在光滑表面的静态接触角，即本征接触角，厂为单位面积被润湿的固体表面积分率，ｌ＿厂为单位面积上的空气分率．图２（ａ）和图３表明制得的复合涂层具有微米与亚微米结构相结合的粗糙表面，且涂层表面物质为ＰＴＦＥ．水在该粗糙表面的静态接触角秒为１５５０，而光滑ＰＴＦＥ表面的本征接触角德为１０８０［１４】．根据方程（１）计算得到水在该复合涂层表面的空气分率１了达到０．８６，说明通过本工艺制得的粗糙表面具有较大的空气分率，从而使涂层实现了超疏水性．３．５复合涂层常规性能表征超疏水涂层在实际应用中还需要具有良好的力学性能，如与基体的粘附力、硬度和弯曲强度等，这样才能保持涂层的超疏水性，满足工业应用的要求．按照国标测试要求，分别对铝基片表面的ＰＴＦＥ涂层、ＰＴＦＥ—ＰＰｓ复合涂层和文献报道的ＰＴＦＥ—ＰＰＳ涂层的常规性能进行对比测试，结果见表１表１复合涂层常规性能测试！皇坚型塾旦婴！堕箜竺！１２塑里旦！堑！１２堂垫壁Ｔｃｓ“ｔｅｍ１等等蠹丽赋Ｔｅｓｔ㈣ｏｄＰＴＦＥＰＴＦＥ—ＰＰＳＣｏｎｇｌｕｔｉｎａｔｉｏｎｐｏｗｅｒ５～６ｌ１【ｌｌ】ＧＢ厂ｒ９２８６＿８８Ｉｕｇｉｄｉｔ），／ｐｅｎｃｉｌｒｉｇｉｄｉｔｙ４Ｂ４Ｈ２Ｈ～４Ｈ‘１２１ＧＢ６７３９．８６Ｆｌｅｘｉｌｉｔｙ（ｎ肌）ｌＯ土ｏ．１１±ｏ．１１【１１】ＧＢ／Ｔ１７３１．９３璺！坐竖！！Ｑ！堑！ｉ！！ｉ！竺＝表１表明，在ＰＴＦＥ超疏水涂层和铝基片表面引入ＰＰＳ底层后，复合涂层的粘附力从５级提高到１级，硬度从４Ｂ提高到４Ｈ，柔韧性从（１０±０．１）ｍｍ提高到（１±０．１）ｍｍ，水在表面的静态接触角仍为１５５０．文献的ＰＴＦＥ—ＰＰＳ防腐蚀、不粘复合涂层的粘附力为１级，硬度为２Ｈ一４Ｈ，柔韧性为１Ｉ衄，各项常规指标均与本工作制得的复合超疏水涂层相当，但是水在其表面的静态接触角只有１３００，未实现超疏水性．４结论在铝基片表面制备出一种ＰＴＦＥ＿ＰＰＳ超疏水复合涂层，该复合涂层具有与荷叶表面类似的二次结构，与水的静态接触角为１５５０，滚动角为７０．同时，复合涂层具有很好的力学性能，与铝基片的粘附力达到１级，硬度达到４Ｈ，柔韧性达到（１±Ｏ．１）ｍｍ．参考文献：【１］Ａｌ【ｉｍＮ，Ｋ蛆ｍｉｔｏＨ，ＴｏｓｈｉｙａＷＲｃｃｅｎｔＳｔｕｄｉｅｓｓｕｐｅｒ－ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃＦｉｌＩＩｌｓ【Ｊ］．Ｍｏｎａｔｓｈ．Ｃｈｅｍ．，２００１，１３２：３１４１．［２】ｃｏｕｌｓｏｎＳＲ，ＷｂｏｄｗａｒｄＩ，Ｂａｄｙ“ＪＰＳ．Ｓｕｐｅｒ－ｒｅｐｅｌｌｅｎｔｃｏｎｌｐｏｓｉｔｅＦ１ｕｏｒ叩０１ｙｍｅｒｓｕｒｆａｃｅｓ【Ｊ】．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ，２０００，１０４（３７）：８８３６—８８４０．［３］翟锦，李欢军，李英顺，等．碳纳米管列阵超双疏性质的发现【Ｊ］．物理，２００２，３１（８）：４８３＿４８６．［４］Ｖｅ哪ｍａｓｕｌｌｅＩｌｉＳ，ＤｒｅｌｉｃｈＪ，ＭｉｌｌｅｒＪＤ．Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉ够ｏｆＩｏｎ＿ｐｌａｔｅｄＰＴＦＥＣｏａｔｉｎｇｓ【Ｊ】．Ｐｒｏｇ．０ｒ苫．Ｃｏａｔ．，１９９７，３ｌ：２６５—２７０．第３期王浩等：ＰＴＦＥ斗Ｐｓ复合超疏水涂层的制各与表征６２７［５］Ｊｅｆｈ．ｅｙＰＹ，ＴｈｏｍａｓＪＭ．ｕｌ廿ａｈｙｄｒ叩ｈｏｂｉｃＰｏｌｙｍｅｒＳｌｌｒｆａｃｅｓＰｒ印ａｒｅｄｂｙＳｉｎｍｌｔａＩｌｅｏｕｓＡｂｌａｔｉｏｎｏｆＰ０１ｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅａＩｌｄＳｐｕｔｔｅｒｉｎｇｏｆＰ０１“ｔｅ柏ｎｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）ＵｓｉｎｇＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＰｌａｓＩ士１ａ［Ｊ】．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１９９９，３２（２０）：６８００—６８０６．【６】ＹｈｒＩｌａｕｃｈｉＧＭｉｌｌｅｒＪＤ，Ｓａ“ｏＨ．ｗｅｍｎｇＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＮｅｗｌｙＤｅｖｅｌｏｐｅｄｗｒａｔｅｒ＿ｒ印ｅｌｌｅｎｔＭａｌｅｒｉａｌ［Ｊ】．ｃｏｌｌｏｉｄｓＳｌｌｌｆ．Ａ，１９９６，１１６：１２５—１３４．【７】ＸｉｅＱ，ＸｕＪ，ＪｉａＩｌｇＬＦａｃｉｌｅＣｒｅａｔｉｏｎｏｆＳｕｐｅ卜引１ｐｈｉｐｈｏｂｉｃＣｏａｔｉｎｇＳｌｌｒｆａｃｅｗｉｍＢｉｏｎｉｃＭｉｃｒｏｓｔ九ｌｃｔＩｌｒｅｆＪ】．Ａ“ＭａｔｅＬ，２００４，１６：３０２—３０５．【８】陆小华，王昌松，王浩，等．一种由无机超细纤维增强的具有超疏水和疏油表面的含氟涂层的制备方法［Ｐ】．中国专利：１７８６０８６，２００５—１１—１４．［９】石塞安．工程塑料［Ｍ】．上海：上海科技出版社，１９９９．３６２．［１０】李继红，侯灿淑，余自力，等．聚苯硫醚涂层／金属基体的界面研究［Ｊ］．高分子材料科学与工程，１９９８，１４（３）：９４—９９．［１１］杨生荣，李同生，周兆福，等．ＰＰｓ—ＰＴＦＥ防粘耐磨涂层的研制及其在食品烤盘上的应用【Ｊ］．塑料，１９９９，２８（１）：３８—１．［１２］唐守秋，刘丰，张新恩，等．ＰＴＦＥ／ＰＰｓ防腐不粘复合涂层的研究［Ｊ】．山东科学，１９９９，１２（１）：３１—３６．［１３】ＳｌｌＩｌＴＬ，ＦｅｎｇＬ，ＧａｏＸＦ＇ｅｔａ１．ＢｉｏｉｎｓｐｉｒｅｄＳｕｒｆａｃｅｓｗｉｍＳｐｅｃｉａｌＷｅｔｔａｂｉｌｉ哆【Ｊ】．Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．，２００４，３８（８）：６４４—６５２．【１４】ＣｏｕｌｓｏｎＳＲ，ｗｂｏｄｗａｒｄＩ，ＢａｄｙａｌＪＰＳ．Ｓｕｐｅ卜ｒ印ｅ１１ｅｎｔＣｏｍｐｏｓｉｔｅＦｌｕｏｒｏｐｏｌｙｍｅｒＳｕｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ，２０００，１０４：８８３６—８８４０．ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＳｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃＰＴＦＥ—ＰＰＳＣｏｍｐｏｓｉｔｅＣｏａｔｉｎｇＷＡＮＧＨａｏ，ＷＡＮＧＣｈ肋ｇ－ｓｏｎ吕ＣＨＥＮＹｉｎｇ，ＦＥＮＧＸｉｎ，ＬＵ）（ｉａｏ－ｈｕａ＠ｏｌｌｅｇｅ可Ｃｈｅｍ妇蜘硼ｄＣｈｅｍｉｃ翻Ｅｎｇ衲ｅｅｎｎ昏Ｎａｎｊ衲ｇｕ疵盯ｓｉ妙可Ｔｅｃｈｎｏｌｏ影，Ｎｄ哟ｉｎｇ．Ｊｉ锄ｇｓｔｌ２ｉｏ００９．Ｃｈｔｎ由Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｐｏｌｙｔｅｔｒａｎｕｏｒｏｅｎｌｙｌｅｎｅ－ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ（ＰＴＦＥ—ＰＰＳ）ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｌｌｇｗａｓｐｒ印ａｒｅｄｂｙｓｐｒａｙｉｎｇｃｏａｔｉｎｇｏｎｔｈｅａ１啪ｉｎｕｍｓｕｂｓ柏ｔｅ．Ｓｃａｌｌ王ｌｉｎｇｅｌｅｃ仃０ｎ埘ｃｍｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｍｅｃｏｎｌｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇｈａｄｍｅｓｉｍｉｌａｒｇＩ】ｒｆａｃｅｓｍｌｃｔｕｒｅｔｏｍａｔｏｆｌｏｔｕｓｌｅａｆ．Ｔｈｅｗａｔｅｒｃｏｎ诅ｃｔａｎｇｌｅｏｎｍｅｃｏａｔｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｗａｓ１５５０ａｎｄｔＩｌｅｓｌｉｄｉｎ２ａ芏ｌｇｌｅｗａｓ７０．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｌｌｒｅｓｕｐｅｍｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃＰＴＦＥｃｏａｔｉｎｇｏｎｍｅａｌｕｍｉｎ啪ｓｕｂｓ仃ａ慨ｍｅｃｏｎ９１佣ｎａｔｉｏｎｆｏｒｃｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄｆ．ｒｏｍｇｒａｄｅ５ｔｏ鳓ｄｅ１，ｔｈｅｐｅｎｃｉｌｒｉｇｉｄｉ田ｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ行ｏｍ４Ｂｔｏ４Ｈ，ａ士ｌｄ也ｅｎｅｘｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄｆ－ｒｏｍ（１０±０．１）ｍｍｔｏ（１±０．１）ｒｎｍ．Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｃｃｏａｔｉｎｇｗａｓｓｕ伍ｃｉｅｎｔｔｏｔｌｌｅｒｅｑｕｉｒｃｍｅｎｔｓｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｐＤｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐ０１ｙｔｅｔｍｎｕｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ；ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ；ｓｕｐｅｒｈｙ出ｏｐｈｏｂｉｃ；ｃｏｎｌｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇPTFE-PPS复合超疏水涂层的制备与表征作者：王浩， 王昌松， 陈颖， 冯新， 陆小华， WANG Hao， WANG Chang-song， CHEN Ying，FENG Xin， LU Xiao-hua作者单位：南京工业大学化学化工学院,江苏,南京,210009刊名：过程工程学报英文刊名：THE CHINESE JOURNAL OF PROCESS ENGINEERING年，卷(期)：2007,7(3)被引用次数：1次1.Aldra N;Kazuhito H;Toshiya W Recent Studies on Super-hydrophobic Films[外文期刊] 2001(1)2.Coulson S R;Woodward I;Badyal J P S Super-repellent Composite Fluoropolymer Surfaces[外文期刊] 2000(37)3.翟锦;李欢军;李英顺碳纳米管列阵超双疏性质的发现[期刊论文]-物理 2002(08)4.Veerarnasuneni S;Drelich J;Miller J D Hydrophobicity of Ion-plated PTFE Coatings[外文期刊] 1997(3)5.Jeffrey P Y;Thomas J M Ultrahydrophobic Polymer Surfaces Prepared by Simultaneous Ablaion of Polypropylene and Sputtering of Poly(tetrafluoroethylene) Using Radio Frequency Plasma[外文期刊] 1999(20)6.Yamauchi G;Miller J D;Saito H Wetting Characteristics of Newly Developed Water-repellent Material [外文期刊] 19967.Xie Q;Xu J;Jiang L Facile Creation of a Super-amphiphobic Coating Surface with Bionic Microstructure[外文期刊] 2004(4)8.陆小华;王昌松;王浩一种由无机超细纤维增强的具有超疏水和疏油表面的含氟涂层的制备方法 20059.石塞安工程塑料 199910.李继红;侯灿淑;余自力聚苯硫醚涂层/金属基体的界面研究[期刊论文]-高分子材料科学与工程 1998(03)11.杨生荣;李同生;周兆福PPS-PTFE防粘耐磨涂层的研制及其在食品烤盘上的应用[期刊论文]-塑料 1999(01)12.唐守秋;刘丰;张新恩PTFE/PPS防腐不粘复合涂层的研究 1999(01)13.Sun T L;Feng L;Gao X F Bioinspired Surfaces with Special Wettability[外文期刊] 2004(08)14.Coulson S R;Woodward I;Badyal J P S Super-repellent Composite Fluoropolymer Surfaces[外文期刊] 2000(37)1.张燕.王贤明.ZHANG Yan.WANG Xian-ming超疏水表面制备技术的研究进展[期刊论文]-现代涂料与涂装2009,12(2)2.谭俊.万家瑰.张志伟.庞维涛.TAN Jun.WAN Jia-gui.ZHANG Zhi-wei.PANG Wei-tao超疏水涂层的制备及其性能[期刊论文]-全面腐蚀控制2011,25(4)3.华军利.文秀芳.郑大锋.皮丕辉.程江.杨卓如.HUA Jun-li.WEN Xiu-fang.ZHENG Da-feng.PI Pi-hui.CHENG Jiang.YANG Zhuo-ru有机-无机杂化超疏水涂层的制备[期刊论文]-电镀与涂饰2009,28(12)4.张靓.赵宁.张晓艳.谭帅霞.卢晓英.徐坚超疏水涂层的结构设计和应用[会议论文]-2008本文链接：/Periodical_hgyj200703038.aspx。
超疏水涂层的制备及其在金属防腐领域的应用研究进展
柯冲;李中发;朱志平;蒋永东
【期刊名称】《材料保护》
【年(卷),期】2022(55)2
【摘要】由于超疏水材料表面的特殊结构和高疏水性,当其应用在金属表面时,能有效阻止金属基材与腐蚀介质的接触,从而大幅度地提高金属材料的耐腐蚀性能及使用寿命。
首先对固体表面浸润理论以及超疏水材料的基础理论进行阐述;然后,介绍了在金属材料表面制备超疏水涂层的常用工艺技术;最后,总结并讨论了超疏水表面涂层在钢、铝和镁等金属材料上的近期发展与应用状况。
【总页数】16页(P145-159)
【作者】柯冲;李中发;朱志平;蒋永东
【作者单位】东莞深圳清华大学研究院创新中心;长沙理工大学化学与食品工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TL214.6
【相关文献】
1.TiO2/聚二甲基硅氧烷超疏水涂层制备及其金属防腐性能研究
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金属材料表面超疏水涂层的研究进展目录一、内容描述 (2)1. 超疏水涂层的定义与意义 (3)2. 金属材料表面处理技术的发展背景 (4)二、超疏水涂层材料的研究进展 (5)1. 纳米材料在超疏水涂层中的应用 (6)纳米TiO2、SiO2等颗粒的制备与应用 (7)纳米复合材料的设计与性能优化 (9)2. 有机高分子材料在超疏水涂层中的应用 (10)涂层材料的表面接枝改性技术 (11)自组装单分子层的构筑与性能研究 (12)3. 生物启发型超疏水涂层的研究 (13)蜡烛蜡、硅酮等生物启发材料的模仿与应用 (14)生物矿化原理在涂层设计中的应用 (15)三、超疏水涂层制备方法的研究进展 (17)1. 化学气相沉积法 (18)2. 动力学激光沉积法 (19)3. 离子束溅射法 (20)4. 溶液沉积法 (21)5. 微纳加工技术 (22)四、超疏水涂层性能评价及优化策略 (23)1. 表面张力与接触角测量 (24)2. 耐磨性、耐腐蚀性等性能评估 (26)3. 涂层稳定性与耐久性分析 (27)4. 性能优化策略与实验方法 (28)五、超疏水涂层在特定领域的应用研究进展 (29)1. 抗生物污染涂层的研发与应用 (30)2. 防腐蚀保护涂层的性能研究 (32)3. 光学性能改进的超疏水涂层设计 (33)4. 涂层在航空航天、电子电气等领域的应用探索 (34)六、结论与展望 (35)1. 超疏水涂层技术的发展趋势 (36)2. 存在的问题与挑战 (38)3. 未来研究方向与应用前景展望 (39)一、内容描述随着科技的不断发展，材料科学领域对于表面性能的要求日益提高，尤其是在防水、防污、自清洁等方面具有特殊需求的材料。
金属材料作为现代工业的重要基础材料，其表面性能的优劣直接影响到产品的使用寿命和可靠性。
对金属材料表面进行超疏水涂层的研发和应用成为了当前研究的热点。
超疏水涂层是一种具有特殊表面性能的涂层，其表面的水接触角大于150，表现出“荷叶效应”，即水滴在涂层表面上能够迅速滚落，而不会附着和渗透。
超疏水辐射自降温聚合物复合材料的制备与性能研究超疏水辐射自降温聚合物复合材料的制备与性能研究随着全球气候变暖和能源短缺的问题日益突出，寻找超疏水材料用于降低建筑物的日常冷却负荷成为了一种非常重要的解决方案。
为了克服传统冷却技术的局限和高能耗问题，近年来，研究人员开始关注超疏水材料的应用，以实现高效的自降温效果。
本文将重点研究一种超疏水辐射自降温聚合物复合材料的制备方法和性能。
本研究选取了聚氨酯和其它聚合物作为基础材料，并添加了纳米材料和纳米颗粒以增强其超疏水性能。
首先，通过溶液共聚合制备了聚氨酯基体材料。
随后，采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅，并将其添加到聚氨酯基体中。
通过调整添加量和制备工艺，成功制备了具有超疏水性能的复合材料。
在制备过程中，需要注意保持适当的反应温度和时间，以确保纳米二氧化硅的均匀分散和固化。
此外，在纳米材料的添加过程中，需要逐步增加添加量，以确保复合材料均匀性和稳定性。
通过扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料的表面形貌，并使用接触角测试仪测量其超疏水性能。
实验结果表明，所制备的超疏水辐射自降温聚合物复合材料具有优异的超疏水性能和自降温效果。
复合材料的接触角可达到160°以上，远高于传统材料的接触角。
同时，在太阳辐射下，复合材料的表面温度比普通材料低约8-10℃，实现了显著的自降温效果。
进一步的性能测试表明，该复合材料具有良好的稳定性和耐候性，可以在室内和室外环境中长期应用。
此外，复合材料还具有较好的机械强度和耐腐蚀性能，以满足实际应用的需求。
总结来说，本研究成功制备了一种超疏水辐射自降温聚合物复合材料，并对其性能进行了研究。
通过添加纳米材料和纳米颗粒，复合材料具有优异的超疏水性能和自降温效果。
该复合材料具有稳定性、耐候性以及良好的机械性能，具备广泛的应用前景。
进一步的研究将重点考虑其扩展到建筑物外立面材料和其他领域的可能性，以期实现更广泛和有效的能源节约综上所述，本研究成功制备了一种具有优异超疏水性能和自降温效果的超疏水辐射自降温聚合物复合材料。
耐核辐射超疏水复合涂层的制备及性能研究任福乐;张衍;刘育建;方俊【摘要】采用羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性环氧树脂为基体,纳米二氧化硅(SiO2)、微米钨粉(W)为填料制备耐核辐照超疏水涂层.研究了PDMS用量、纳米粉体的用量对涂层接触角、表面结构、耐核辐照性能的影响规律.研究表明:PDMS含量为30 wt％时,改性环氧树脂涂层的水接触角达到最大.纳米二氧化硅和微米钨粉的引入可有效增加了涂层的粗糙度,使水接触角高达157°,滚动角小于7°,实现荷叶自清洁效果.该自清洁涂层的附着力为5B,硬度高达6H.涂层经过107 rad辐照后,仍具自清洁能力,显现出良好的耐辐照稳定性.【期刊名称】《广西大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(043)005【总页数】7页(P1983-1989)【关键词】超疏水;自清洁;微纳结构;辐照稳定性【作者】任福乐;张衍;刘育建;方俊【作者单位】华东理工大学材料科学与工程学院,特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室,上海 200237;华东理工大学材料科学与工程学院,特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室,上海 200237;华东理工大学材料科学与工程学院,特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室,上海 200237;华东理工大学材料科学与工程学院,特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TQ6380 引言核电站内部设备维护作业处于放射性环境中，存在大量的α、β、γ和中子射线等，在清理核电站长期积累的放射性粉尘等污染物时，清理困难，所以去污是核电站设备运行中不可缺少的环节[1-2]。
如何能够降低污染物的附着，减轻污染物的清理难度是目前核电站去污遇到的主要问题。
超疏水涂层是指涂层与水的接触角大于150°，滚动角小于10°，具有自清洁、防腐蚀、油水分离等作用，在建筑、生物医药方面都有广泛的应用[3-6]。
在自然界中有很多超疏水现象，例如荷叶、水蝇腿等[7]。
目前，超疏水自清洁涂层大多采用低表面能的材料为基体，例如有机硅树脂，含氟聚合物等，以此为基础在表面构造微纳结构[7-9]。
傅依备等人对几种高分子材料的耐核辐照性能进行研究，研究发现含氟聚合物、有机硅树脂等耐核辐照性能不如环氧树脂[10]。
环氧树脂(E51)具有良好的力学性能，耐化学介质性能，耐辐照性能，附着力强等优势，因此核电领域广泛应用[11-17]。
但其分子侧链上含有大量的羟基，与水形成强烈的氢键，亲水性强，因此环氧树脂涂层表面能高，疏水性差，不能作为构造自清洁涂层的基体[18]。
本文采用羟基封端的聚二甲基硅氧烷对环氧树脂进行改性以获得低表面能的基体材料，以纳米二氧化硅作为粗糙度调节剂，微米钨粉作为功能填料，吸收伽马射线，并通过微米钨粉与纳米二氧化硅的组成调控，构建微纳结构。
从而获得一种耐核辐射的超疏水涂层。
目前，超疏水自清洁涂层在核电领域应用的研究比较少，而该方面的研究对于解决核电站去污问题有重要意义。
1 实验部分1.1 原料和试剂双酚A型环氧树脂(商品牌号E51)，上海华谊树脂有限公司：异佛尔酮二胺(IPDA)，纳米二氧化硅(平均粒径为15 nm)，二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，上海阿拉丁试剂有限公司；羟基封端的聚二甲基硅氧烷(羟基含量6%，粘度25 mpa.s，数均分子量为568 g/mol)、硅烷偶联剂(Z6011)，美国道康宁有限公司；微米钨粉，昆山海普电子材料有限公司。
1.2 超疏水耐辐照复合涂层的制备10 g羟基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)与2.6 g硅烷偶联剂(与PDMS的羟基含量等化学当量)，以二月硅酸二丁基锡为催化剂，在80 ℃的条件下反应20 min得到硅烷偶联剂改性PDMS。
将改性后的PDMS、环氧树脂以及纳米二氧化硅以及微米钨粉按照一定比例混合，高速搅拌20 min，将混合均匀的树脂与异佛尔酮二胺(IPDA)按照质量比100∶22混合，80 ℃条件下固化4 h。
涂层命名为EPSxWy(其中x为纳米二氧化硅的百分含量，y为钨粉的百分含量)。
1.3 测试及表征图1 辐照实验示意图Fig.1 Schematic diagram of irradiation experiments表面形貌采用的是电子扫描显微镜测试(日立S-4800、放大倍数为2万倍)。
微观粗糙度通过原子力显微镜测试(美国Vecco/DI)。
接触角测试采用接触角测试仪测试(上海中晨数字技术设备有限公司JC2000D2)。
傅里叶红外光谱(Nicolet 5700、光谱范围4 000～500 cm-1)对树脂结构进行表征。
附着力测试按照ASTM D3359进行测试。
采用百格刀，以1 mm为间距，切割为井字格。
将胶带贴在涂层表面，以60°角撕开胶带，观察涂层的脱落情况。
硬度测试按照ASTM D3363进行测试。
将样品放在一个平整水平的台面上，从最硬的铅笔用起，握住铅笔或用固定器固定铅笔，使其与样品表面呈45°，笔尖方向远离操作者，并向远离操作者的方向划,直至铅笔即不会划破或擦伤为止，此时的铅笔硬度即为涂层硬度。
耐辐照性能测试在60Co条件下，对样品进行辐照测试，实验测试如图1所示。
其中放射源60Co (华东理工大学核技术研究所)的活度为1.5×104Ci。
室温空气条件下，剂量率分别1.55 kGy/h、5.12 kGy/h、15.22 kGy/h的条件下，辐照时间8 h，样品在支架上接受总剂量分别为1.24×106rad、4.14×106rad、1.21×107rad。
2 结果与讨论2.1 PDMS改性环氧树脂制备与表征环氧树脂具有良好的力学性能、耐化学介质性能、耐辐照性能、附着力强等优势，所以在核电领域具有广泛的应用。
但是由于环氧树脂表面存在大量的羟基，使环氧树脂表面与水形成强烈的氢键，使得环氧树脂涂层具有亲水性，粘附在环氧树脂表面的污染物不容易被清理。
而聚二甲基硅氧烷具有较低的表面能，表现出优异的憎水性。
为了同时获得耐辐照稳定性和较低的表面能，故选择羟基封端的聚二甲基硅氧烷对环氧树脂进行改性。
反应机理如图2、图3所示。
羟基封端的聚二甲基硅氧烷首先在二月桂酸二丁基锡为催化剂的条件下，羟基封端的聚二甲基硅氧烷中的硅羟基与硅烷偶联剂中的硅氧烷发生反应,脱去乙醇的反映。
生成的具有端氨基的聚二甲基硅氧烷与环氧树脂的环氧基团发生反应，反应后的物质也起到增容的作用。
图2 HTPDMS与硅烷偶联剂反映机理图Fig.2 Reaction mechanism diagram of HTPDMS and silicon couple agent图3 氨基改性羟基封端的聚二甲基硅氧烷与环氧树脂反应机理图Fig.3 Reaction mechanism diagram of modified HTPDM图3对改性前后的环氧树脂红外谱图进行对比，在2 963 cm-1处存在Si—O—CH3的C—H的伸缩振动，在2 905 cm-1处存在Si—(CH2)3的C—H伸缩振动峰。
在801 cm-1处存在Si-C的伸缩振动峰，在1 261 cm-1处为Si—CH3中C—H的变形振动峰，在3 303 cm-1为羟基的伸缩振动峰。
改性后PDMS在3 303 cm-1羟基的峰消失，说明硅烷偶联剂成功的与PDMS上的羟基发生了反应。
图4 反应前后红外光谱对比图Fig.4 Infrared spectra before and after the reactionPDMS的含量对涂层的接触角影响见表1。
实验结果表明：引入PDMS可以明显提高涂层的接触角。
当PDMS含量为10%时，涂层的接触角为98°,相对于环氧树脂，有了明显的提高。
当PDMS含量增加为30%时，涂层的接触角增加105°，随着PDMS含量的继续增加，涂层的接触角不变。
由于Si—O键键能比较低，耐辐照性能差。
过量的PDMS的引入会影响涂层的耐辐照稳定性。
故在构造微纳结构时，选用PDMS含量为30%作为基体。
此时涂层的硬度为3H，附着力等级为5B。
表1 不同有机硅树脂含量对接触角、附着力、硬度的影响Tab.1 Contact angle、adhesion grade and hardness of different mass of PDMSPDMS含量0%10%20%30%40%50%接触角/(°)6898103105105105附着力/B555555硬度/H6663322.2 超疏水涂层的制备为了进一步提高涂层的疏水性能，可以构造类荷叶的仿生结构。
采用纳米二氧化硅作为粗糙度调节剂，微米钨粉作为耐辐射功能填料，构建微纳结构。
涂层的粗糙度与接触角的变化见表2。
当涂层中不含任何填料时，涂层的接触角为105°，此时涂层的粗糙度为4.01 nm。
当纳米二氧化硅的含量为25 wt%、微米钨粉的含量为10%时，涂层的接触角为157°，此时涂层的粗糙度有明显的提高，粗糙度341.73 nm。
当保持纳米二氧化硅的含量保持不变，继续增加钨粉的含量，此时涂层的接触角变化不大。
当钨粉含量为30%时，涂层的接触角为156°，粗糙度为451.61 nm。
随着钨粉含量的继续增加，涂层的接触角变化不大，粗糙度下降。
涂层的微观形貌见图2。
涂层中纳米二氧化硅和微米钨粉聚集形成较均匀的微米突起和空洞，微米级表面存在50 nm左右的纳米级颗粒，具有类荷叶结构。
结果表明：这种微米级表面分布着纳米级小颗粒的结构，与自然界中的荷叶结构相似，使液滴不能再表面铺展，是层具有超疏水性能的主要原因。
成功地在涂层表明构建微纳结构。
表2 涂层的粗糙度和接触角Tab.2 Roughness and the contact angle of the different samples样品基体EPS25W10EPS25W30EPS25W50粗糙度(Rq)/nm 4.01341.73451.61370.97接触角/(°)105157156155图5 不同样品的接触角图Fig.5 Contact angle images of different samples图6 不同填料配比的SEM图Fig.6 SEM images of different fillers loading2.3 超疏水涂层的性能表3 涂层的硬度与附着力等级Tab.3 Adhesion grade and the pencil hardness of different samples样品基体EPS25W10EPS25W30EPS25W50附着力等级5B5B5B5B硬度3H6H6H6H注：附着力等级为 5B、4B、3B、2B、1B和0B，其中5B表明对基材具有最好的附着力，0B表示涂层对基材具有最差的附着力实验结果表明：涂层具有良好的附着力，等级5B。
