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1、綜述超疏水表面涂層制備技術(shù)的研究進展Theresearchprogressofultrahydrophobicsurfacecoatingpreparationtechnology王英(甘肅中醫(yī)藥大學(xué)定西校區(qū)定西師范高等專科學(xué)校，甘肅定西743000)摘要：由于超疏水表面在自清潔表面、微流體系統(tǒng)和生物相容性等方面的潛在應(yīng)用，有關(guān)超疏水表面的研究引起了極大的關(guān)注。本文歸納了超疏水表面的制備方法和相關(guān)的理論分析,簡單介紹了本研究小組最新研制的一種超疏水涂層材料制備技術(shù)，展望了超疏水表面的研究趨勢和應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：超
2、疏水；仿荷葉；多級結(jié)構(gòu)；表面技術(shù)；超疏水涂層Abstract:Inrecentyears,forthepotentionalapplicationofsuperhydrophobicsurfaceinself-cleaningcoating,microfluidicsystemsandbiologicalcompatibilityetc,theresearchwhichisrelatedontheseaspectshasarousedgreatconcern.Thisarticlesummarizesthepre
3、parationmethodofthesuperhydrophobicsurfaceandsometheoreticalanalysisrelatedon,simplyintroducesakindofnewestpreparationmethodonsuperhydrophobiccoatingmaterialswhichisdevelopedbyaresearchteam,andalsoopensaprospectintheresearchtrendsandapplicationonthesuperhydro
4、phobicsurface.Keywords：super-hydrophobic；lotusleaflike；multilevelstructur；surfacetechnology；super-hydrophobiccoating中圖分類號：0647文獻標(biāo)識碼：B文章編號：1003-8965(2016)01-0032-021引言法。[4]Lacroix等通過簡單的等離子體聚合與等離子體刻植物葉表面的自清潔效果引起了人們的興趣，這種自蝕技術(shù)在硅基底上制得了粗糙的結(jié)構(gòu)，經(jīng)過進一步氟化物清潔性質(zhì)以荷葉為代表，因此稱為
5、“荷葉效應(yīng)”。德國生修飾表面后，表面呈現(xiàn)出超疏水的特性，水滴與表面的接[1][5]物學(xué)家Barthlott在1997年通過對近300種植物葉的結(jié)觸角接近180°。Khorasani等在室溫環(huán)境下利用CO2構(gòu)進行研究，認為這種自清潔的特征是由粗糙的表面和表脈沖激光處理聚二甲基硅氧烷，使其表面產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu)，[2]面存在的疏水的蠟狀物質(zhì)共同引起的。中科院研究小組測得其表面與水的接觸角高達175°。這種技術(shù)處理表面研究發(fā)現(xiàn)，在荷葉表面微米結(jié)構(gòu)的乳突上還存在納米結(jié)構(gòu)，是獲得粗糙結(jié)構(gòu)的有效方法，其優(yōu)點是選擇性高、快速等，這種
6、微米-納米相復(fù)合的階層結(jié)構(gòu)是引起超疏水表面的根但是存在的局限是成本高并且不利于大面積超疏水表面的[3]本原因；并通過試驗證明，單純的微米或納米結(jié)構(gòu)雖然制備?？梢允贡砻娈a(chǎn)生超疏水性，但水滴在表面上不易滾動。通2.2溶膠－凝膠法過大量的研究發(fā)現(xiàn)，固體表面浸潤性由以下2個因素共同溶膠－凝膠法（Sol-gel法）是指用含有高化學(xué)活性決定：①表面化學(xué)組成；②表面粗糙度。超疏水表面可以組分的化合物作為前驅(qū)物，在酸或堿條件下進行水解產(chǎn)生通過2種方法制得：①利用低表面能材料來構(gòu)建粗糙結(jié)構(gòu)；活性的羥基，經(jīng)過水解縮合反應(yīng)形成溶膠，隨
7、著水解縮合②在粗糙表面上修飾低表面能物質(zhì)。荷葉表面微觀結(jié)構(gòu)能反應(yīng)的進行，溶膠的粘度進一步增加，最后形成凝膠，經(jīng)夠自清潔的這一發(fā)現(xiàn)為人工構(gòu)筑超疏水表面提供了靈感。過陳化、干燥成為干凝膠。當(dāng)把溶劑去除后，有時會留下一些微納米孔，這些孔結(jié)構(gòu)賦予了材料一些性能，如超疏2超疏水表面制備技術(shù)水性。[6]曲愛蘭等通過制備不同粒徑和形狀的SiO2粒子，隨著人們對超疏水表面的深入研究，許多制備方法不構(gòu)成了符合Cassie模型的非均相界面模型，使得水滴與斷涌現(xiàn)，目前，已經(jīng)有多種方法可以人工制備超疏水表面，涂膜表面接觸時能夠形成較小的
8、粗糙度因子與高的空氣捕比如以天然動植物超疏水表面作為模板，用聚合物在其表捉率，然后利用氟硅烷的表面自組裝功能制備得到了具有面固化或用光刻印的方法將模板的表面形貌信息轉(zhuǎn)移到復(fù)仿生類"荷葉效應(yīng)”的超疏水膜，兩者共同作用賦予了涂制物的表；用化學(xué)沉積（氣相沉積、電化學(xué)沉積或逐層沉膜超疏水性能。測得水的靜態(tài)接觸角達到（174.2±2）°，[7]積）的方法在基材表面形成超疏水薄膜表面
