底面合一超疏水涂料及其涂层制备技术研究文献综述

 2022-10-25 12:21:05
  1. 文献综述(或调研报告):

1引言

目前超疏水涂层投入实际应用仍然受到耐久性的限制,耐久性包括耐磨性、耐候性、耐水性、化学稳定性和热稳定性等,而影响这些性能的原因可以概括为两大类,即微结构容易损坏和化学成分的失效。

(1)微结构容易损坏

仿照“荷叶效应”,超疏水表面的微观结构一般是由微米/纳米结构复合而成,这样的微米/纳米复合结构可以提供一定的粗糙度,结合低表面能物质从而实现超疏水性。然而,这种结构本身的机械强度不高,当其暴露在空气中时,由于受到自然环境中风沙雨水的侵蚀以及使用过程中的机械磨损,其结构很容易受到破坏,并且不能像自然界中的动植物那样通过自身的新陈代谢来实现自修复。当其失去粗糙结构后,涂层的超疏水特性将会显著下降[7]

(2)表面化学性质的改变

不同的超疏水涂层在实际应用中所面临的应用环境十分复杂,如高低温、酸碱液体、有机溶剂、紫外照射、雨水浸泡、风沙吹击等,都对超疏水涂层的化学性质的稳定提出了苛刻要求。实际应用环境中,都可能会导致超疏水涂层表面化学成分失效或着化学性质不均匀[8],从而影响涂层耐久性。

2 聚合物基超疏水涂层研究现状

聚合物具有优异的成膜性和化学稳定性,以聚合物作为基体的超疏水涂层有望改善超疏水涂层的耐磨性、耐水性、耐候性等性能,制备出长效耐久的超疏水复合涂层。聚合物基超疏水涂层按照其组成可以大致分为全有机和有机-无机杂化两大类。

2.1 全有机超疏水涂层

全有机超疏水涂层是指其组成成分均为有机物的超疏水涂层。最近,Peng等[9]报道了一种由氟化环氧树脂、全氟聚醚和聚四氟乙烯纳米颗粒组成的全有机纳米复合涂层,在环氧树脂与氟化改性的固化剂发生交联固化后整体超疏水,同时加入的全氟聚醚可以调节其柔韧性并且降低表面能,添加的聚四氟乙烯纳米颗粒可以提供粗糙度,可以抗液滴冲击且具有机械稳定性。

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