用模板法制備具有自愈性能的聚二甲基硅氧烷超疏水涂層

阻礙超疏水涂層適用性的主要因素是其制備方法復(fù)雜、成本高、機(jī)械穩(wěn)定性差。為了解決這些問(wèn)題，我們將氯化鈉顆粒模板與火焰處理技術(shù)相結(jié)合，制備了具有良好機(jī)械穩(wěn)定性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）涂層。由于該涂層表面的微/納米結(jié)構(gòu)的大水接觸角為163°，水滑動(dòng)角小于2°，因此該涂層表現(xiàn)出良好的超疏水性。通過(guò)膠帶剝離和砂紙研磨試驗(yàn)，證明其具有良好的力學(xué)穩(wěn)定性。我們還觀(guān)察到，損壞的PDMS涂層由于聚合物的部分分解而恢復(fù)了其超疏水性。結(jié)果表明，采用低成本、簡(jiǎn)單的方法可以制備高質(zhì)量的PDMS超疏水涂層，在抗

提高超疏水性涂層的耐磨性主要有三種策略：使用自愈合材料，添加補(bǔ)充化合物，以及構(gòu)建分層的微/納米結(jié)構(gòu)表面。該自修復(fù)材料可以通過(guò)重建微/納米級(jí)結(jié)構(gòu)表面或快速補(bǔ)充涂層表面的低表面能成分來(lái)恢復(fù)受損涂層的超疏水能力。維修過(guò)程的質(zhì)量可能取決于具體的條件。此外，由于有限的修復(fù)效率和性能，需要進(jìn)一步探索和改進(jìn)自愈材料的制備。然而，引入輔助試劑和構(gòu)建分層的微/納米結(jié)構(gòu)表面可以更有效。

超疏水PDMS涂層的制備工藝

輔助試劑一般為硅烷偶聯(lián)劑或樹(shù)脂粘合劑，可以鞏固納米顆粒的結(jié)構(gòu)，改善襯底與超疏水材料之間的粘附性，提高涂層的抗刮性。在襯底上獲得的粗糙和高強(qiáng)度的微/納米級(jí)分層結(jié)構(gòu)有效地保護(hù)了疏水納米顆粒免受外部磨損。然而，在復(fù)雜的微觀(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備中存在著技術(shù)瓶頸。此外，在這些合成過(guò)程中，底物經(jīng)常會(huì)被損壞。聚二甲基硅氧烷（PDMS）具有優(yōu)異的可加工性、熱性能和力學(xué)性能以及低表面能。超疏水性只能通過(guò)在表面制備一個(gè)粗糙的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，模板方法可以在PDMS表面復(fù)制模板的微/納米結(jié)構(gòu)。模板法作為一種微量加工技術(shù)，由于可以很容易地復(fù)制模板的形狀和結(jié)構(gòu)，因此在近十年中得到了很好的發(fā)展。利用天然模板制備了具有微/納米結(jié)構(gòu)的超疏水表面。然而，值得注意的是，天然模板具有模板大小的限制性，不能進(jìn)行大規(guī)模的制備。因此，開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單有效的模板方法具有重要意義

我們的研究重點(diǎn)是一種低成本、簡(jiǎn)單的方法，以氯化鈉顆粒為模板和火焰處理，制備具有微/納米分層結(jié)構(gòu)的PDMS超疏水涂層。該涂層不僅具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性和自愈合性，而且具有較高的自潔性能和防結(jié)冰性能。該方法簡(jiǎn)單、環(huán)保，具有較好的適用性。