完全疏水涂层的构建及应用研究

超疏水性表面是指水在固体表面的接触角大于150°的表面。这种表面具有很多独特的性质，如防污、防水、自清洁，防腐等。具有良好透光性的超疏水玻璃在很多交通工具如飞机、汽车等挡风玻璃及日常的建筑幕墙玻璃等方面具有广阔的应用前景。制备超疏水表面一般采用两种方法：一种是先在固体表面构建微细结构，再进行低表面能物质修饰；另一种是直接在具有低表面能材料表面构建微细结构。其中构建表面微细结构这一过程使得超疏水材料的制备过程更加繁琐，同时后续步骤有的还需要采用较昂贵的低能表面进行修饰，因而这些方法在实际大规模应用中缺乏可操作性。因此采用简单、快捷的方法直接制备超疏水表面是非常具有研究有意义的。 本文以常见的普通玻璃为基底，通过气液固扩散法，探索了一种采用简单的一步合成法直接在其表面制备出了具有完全疏水性的表面涂层。这种表面由无序排列的甲基硅氧烷聚合物纳米纤维构成，测试的水滴不能在这样的表面进行粘附，具有非常好的疏水性。同时采用FE-SEM、TG-DTA、FT-IR、Contact angle（CA）等手段对制备的涂层表面进行表征并对纳米纤维可能的形成机理进行了探讨，同时对其耐酸碱性、透光性、耐磨性等也进行了初步的研究。采用冷却这种完全疏水的涂层基底从空气中收集水分，发现这种完全疏水的材料比普通的基底材料具有更好的水分收集效率，因而有望将这种材料在除湿机以及空调上得到应用。