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雜、成本高、機械穩(wěn)定性差。為了解決這些問題，我們將氯化鈉顆粒模板與火焰處理技術相結(jié)合，制備了具有良好機械穩(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°，水滑動角小于2°，因此該涂層表現(xiàn)出良好的超疏水性。通過膠帶剝離和砂紙研磨試驗，證明其具有良好的力學穩(wěn)定性。我們還觀察到，損壞的PDMS涂層由于聚合物的部分分解而恢復了其超疏水性。結(jié)果表明，采用低成本、簡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。該自修復材料可以通過重建微/納米級結(jié)構(gòu)表面或快速補充涂層表面的低表面能成分來恢復受損涂層的超疏水能力。維修過程的質(zhì)量可能取決于具體的條件。此外，由于有限的修復效率和性能，需要進一步探索和改進自愈材料的制備。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度的微/納米級分層結(jié)構(gòu)有效地保護了疏水納米顆粒免受外部磨損。然而，在復雜的微觀結(jié)構(gòu)設計和制備中存在著技術瓶頸。此外，在這些合成過程中，底物經(jīng)常會被損壞。聚二甲基硅氧烷（PDMS）具有優(yōu)異的可加工性、熱性能和力學性能以及低表面能。超疏水性只能通過在表面制備一個粗糙的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。一般來說，模板方法可以在PDMS表面復制模板的微/納米結(jié)構(gòu)。模板法作為一種微量加工技術，由于可以很容易地復制模板的形狀和結(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，不能進行大規(guī)模的制備。因此，開發(fā)一種簡單有效的模板方法具有重要意義

我們的研究重點是一種低成本、簡單的方法，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。該方法簡單、環(huán)保，具有較好的適用性。