超疏水原理的自清洁表面

1.2.3 超疏水金属表面
采用位错刻蚀剂对铝、铜、 锌基体表面进行化学刻蚀，然 后用氟烷基硅烷对刻蚀后的表 面进行疏水化处理得到接触角 大于150°的超疏水金属表面。
1.2.4 超疏水织物
a.用等离子体聚合的方法，在棉纤维上聚 合含氟烯烃，得到了具有超疏水性的表面。 b.用溶胶-凝胶法在聚酯（PET） 基材上制得透明的氧化铝薄膜，该薄膜经 沸水中浸泡、干燥和煅烧等工艺处理后可 得到具有花瓣状结构的粗糙表面，最后经 十七氟癸烷基三甲氧基硅烷修饰，制得透 明超疏水表面.
超疏水原理的自清洁表面
研究进展
1.1超疏水表面 自清洁原理
荷 叶 效 应
用十七氟癸基三甲氧基硅烷 改性过的纳米碳酸钙与聚乙烯溶 液混合涂覆于玻璃表面制得超疏 水涂层，接触角可达到155°，同 时研究了该表面的抗灰尘性能,发 现该超疏水表面具有很好的抗灰 尘能力，当黑烟末粉体粘在表面 时很容易被水滴带走。
1.3 超疏水表面研究存在的问题
• 1.3.1 开发简单经济、环境友好的制备方法 • 1.3.2 提高超疏水表面的强度和持久性 • 1.3.3 开发超双疏表面
超疏水自清洁涂层虽已有工业化应用，但是超 疏水性能的稳定性和持久性还有待提高，特别是耐 水压冲击性能还有待研究，以防止经暴雨冲刷后破 坏表面结构（如将微尘嵌入微纳坑内），降低超疏 水性能。另外，现有的超疏水涂层功能比较单一， 如果能在其中掺杂其它功能性粒子，则可大大扩 大超疏水涂层的应用范围。
1.2.2 超疏水涂层
a.聚苯乙烯和纳米硅颗粒混合制成溶胶， 然后采用浸渍涂布法涂布成膜，最后再 高温处理得到具有微-纳山峰结构的超疏 水透明表面，该表面与水的接触角高达 160°。 b.用层自组装技术先在玻璃基底上组装 一层聚季铵（PDDA）-SiO2/聚丙烯酸 （PAA），再在上面组装聚烯丙基胺盐 酸盐（PAH）/SiO2，煅烧后除去聚合 物，再用氟化烷基硅醇修饰后得到透明 的超疏水涂层。
超 疏 水 表 面 自 清 洁 原 理 示 意 图
超 疏 水 表 面 自 清 洁 过 程 图
1.2 常见超疏水表面制备现状
1.2.1 超疏水薄膜
a.以多孔氧化铝为模板，以聚丙烯腈 为前体，利用模板挤压法得到阵列聚丙 烯腈纳米纤维膜，与水的接触角（CA） 达173°，将该阵列聚丙烯腈纳米纤维 膜进行热解处理，得到了在全pH 值范 围内具有超疏水性的纳米结构碳膜；以 微米- 亚微米- 纳米复合结构的聚二甲基 硅氧烷（PDMS）为软模板[8]，制备聚 苯乙烯（PS）超疏水表面，该表面与水 的接触角高达161.2°。 b.以廉价的聚苯乙烯为原料，采用一 种简单的可控电纺技术，制备出具有新 颖结构的超疏水薄膜。
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