王 薇,周忠华,2*,脱永峰,黄 悦,2

(1.厦门大学材料学院,2.福建省特种先进材料重点实验室(厦门大学),福建 厦门 361005)

透明超疏水薄膜,因具有良好的可见光透射比、疏水防污性、自清洁性等特性,在汽车、游艇、飞机等的玻璃上具有应用前景．其中耐磨特性是透明超疏水薄膜的应用必备条件．

超疏水表面,其结构特征既要表面粗糙，又要表面能低．Barthlott等[1]观察荷叶表面自洁净,认为超疏水起因于微米结构乳突粗糙表面和表面蜡状物的存在．江雷[2]进一步发现,在荷叶表面微米结构的乳突上存在纳米结构,认为此双微观结构是引起表面防污自清洁的根本原因．表面润湿性由表面化学组成和表面的微观几何结构两方面控制[3]．对于光滑表面可用Young方程[4]描述,Wenzel等[5]对Young方程进行了修正,Cassie[6]发展了Wenzel理论,提出粗糙的低表面能表面可实现超疏水性．

目前,构筑超疏水薄膜一般通过两步实现[7]．首先在材料表面制备微纳米凹凸结构,然后在表面上修饰具有疏水作用的低表面能物质分子层[8],表面粗糙度越大,对增大水接触角有利．但是,超疏水表面结构上大的粗糙度会导致大的光散射,影响雾度[9],因此,制备超疏水透明薄膜,挑战性大．Xu等[10]利用溶胶-凝胶技术,在正硅酸乙酯水解得到的溶胶中,添加3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APS)进行改性,制备了有机无机复合透明超疏水薄膜;当APS体积分数超过0.36%时,表面结构由Wenzel模型变为Cassie模型,接触角达到155°,滚动角小于2°,可见光透射比达到88%；但他们没……