汪怀远，林丹，张曦光，袁思成

（天津大学化工学院，化学工程联合国家重点实验室，天津300350）

引 言

受荷叶效应启发，具有高疏水角(WCAs>150°)和低滑动角(WSA<10°)的超疏水表面在过去几十年中受到学术界和工业界的广泛关注[1−2]。目前，国内外已经发表的关于超疏水表面相关研究的综述文献，主要集中于以挥发性有机物作为溶剂制备超疏水表面，而以水作为溶剂的绿色、环保型水性超疏水涂层的相关综述文献则鲜有报道[3−6]。水性超疏水涂层等相关课题研究响应国家环保政策，在油水分离、防结冰、自清洁、防污、防腐和集水等领域具有广泛的潜在应用[7−11]。

近年来，以水替代挥发性有机溶剂制备绿色、环保型水性超疏水涂料日益兴起[12−15]。目前为止，已经探索出一些制备方法，如聚合物−颗粒分散体的湿化学工艺、电化学沉积法、模板法、刻蚀法、溶胶−凝胶法及水热法等。其中，有机物与无机物复合工艺兼具聚合物树脂的韧性和无机微/纳米粒子的硬度，无须复杂工艺条件即可制备出力学性能优异的涂层，这对于大规模的商业应用而言是可行的[16]。然而，如何利用低表面能的材料(聚合物及微/纳米粒子)在水中制备出稳定的水性分散体系仍亟需解决[17−18]。此外，水蒸发后残留在涂层的内部和表面的亲水基团，会影响到水性超疏水涂层的疏水稳定性能和力学耐久性能，限制水性超疏水涂层的实际应用[19−20]。因此，采用简便的工艺制备出强健的、耐久的水性超疏水涂层，实现大规模的生产和应用，成为目前研究热点。

本文介绍了水性超疏水涂层制备的最新进展，对已有的将低表面能物质分散在水中的方法进行剖析。针对水性超疏水涂层在水中的稳定性及界面强化，进行深入探究讨论。总结并阐述增强水性超疏水涂层力学稳定性能的方法。另外，对水性超疏水涂层的广泛应用前景进一步概述，最后对水性超疏水材料的研究趋势作出展望。

1 水性超疏水涂层制备方法

超疏水涂层主要由粗糙结构和表面化学组成共同决定，其中粗糙结构的构建是制备超疏水涂层的关键[21−22]。研……