環氧/聚二甲基矽氧烷/MCM-41 超疏水塗層的製備與(yu) 性能研究由於(yu) 超疏水塗層表現出優(you) 異的特點如防冰性、耐油水分離性、防霧性、自清潔性、防汙性、減阻性等，從(cong) 而受到了研究者們(men) 的廣泛關(guan) 注。製備超疏水塗層的方案...
環氧/聚二甲基矽氧烷/MCM-41 超疏水塗層的製備與(yu) 性能研究
由於(yu) 超疏水塗層表現出優(you) 異的特點如防冰性、耐油水分離性、防霧性、自清潔性、防汙性、減阻性等，從(cong) 而受到了研究者們(men) 的廣泛關(guan) 注。製備超疏水塗層的方案主要有2種：（1）對疏水表麵進行粗糙化處理；（2）引入低表麵能材料對粗糙表麵進行疏水改性。
采用方案（1）對疏水表麵進行粗糙化處理的方法有：靜電紡絲(si) 法、化學氣相沉積法（CVD）、等離子刻蝕、溶膠-凝膠法、光刻法等。然而，以上方法存在如設備成本昂貴、工藝複雜、對操作技術要求較高等缺點。
為(wei) 了克服上述問題，研究者們(men) 通常采用方案（2）即引入低表麵能材料對粗糙表麵進行疏水改性，通常采用化學改性如接枝的方法引入有機矽或有機氟官能團，使其與(yu) 二氧化矽納米顆粒（SiO2 NPs）通過化學鍵進行結合，得到具有疏水功能的SiO2 NPs，隨後通過樹脂基體(ti) 、化學吸附或物理吸附使功能化的SiO2 NPs與(yu) 基體(ti) 牢牢結合形成超疏水塗層。Tian等通過引入1H，1H，2H，2H-全氟十二烷基三乙氧基矽烷（PFDTES）對SiO2 NPs進行改性，通過官能團接枝實現化學結合，但是此方法引入了氟化官能團，可能會(hui) 對環境造成汙染，且采用了較為(wei) 複雜的化學接枝方法，製備工藝較為(wei) 繁瑣。Sun等采用兩(liang) 步法對SiO2 NPs進行疏水改性，首先用乙烯基三乙氧基矽烷（VTEOS）對SiO2 NPs進行改性，隨後使矽烷改性的SiO2 NPs和乙烯（St）進行反應，使St上的一些疏水官能團接枝到SiO2 NPs顆粒上實現疏水改性。然而，此方法較為(wei) 繁瑣（需要兩(liang) 步改性），不適合批量生產(chan) 及大規模應用。Seyfi等采用了簡單的噴塗法製備了彈性聚氨酯（TPU）/改性的SiO2 NPs超疏水塗層，但是也引入了較為(wei) 複雜的接枝方法，所製備的塗層力學性能較差且需要高溫固化，對能源形成了浪費。Wang 等設計了一種改善超疏水塗層耐磨性的方案，通過引入矽氧烷單體(ti) 將SiO2 NPs進行包覆，形成複雜網狀顆粒結構實現對SiO2 NPs的疏水化改性，之後將其與(yu) 聚甲基氫矽氧烷（PMHS）混合製備超疏水塗層，該塗層可以耐150周期的磨損試驗和500次膠帶剝離試驗。然而此方法依然采用了接枝的方法對SiO2 NPs進行改性，且需要高溫固化。通過上述研究可以看出，普通的SiO2（無孔SiO2）的改性方法僅(jin) 限於(yu) 化學接枝法。
基於(yu) 無孔SiO2改性的局限性，本研究引入了介孔SiO2納米顆粒（MCM-41）。MCM-41具有比表麵積大（900 m2/g）、內(nei) 部多孔結構（孔徑2~20 nm）的特點，在催化劑載體(ti) 、生命醫學、載藥等方麵已得到應用，但在超疏水方麵鮮有應用。
