李洪峰，林祥文，王宏光，刘彦程

(东北林业大学 土木工程学院，哈尔滨 150040)

0 引言

超疏水表面具有特殊浸润性质，其特征是表面的水接触角大于150°且滚动角小于10°，超疏水材料由于在自清洁[1-2]、防腐蚀[3-4]、除冰[5-6]和油水分离[7-9]等方面具有广泛的应用价值而备受关注，1997年Barthlott等[10]研究植物的自清洁能力，认为荷叶表面微米级的粗糙结构和表面蜡状物是具有自清洁能力的原因，并提出了荷叶效应。科研人员在此基础上开展了大量研究，结果发现构建超疏水表面有2种方法：一是在低表面能材料表面构建微纳米粗糙结构，二是在粗糙结构表面上修饰低表面能物质[11-13]。目前制备超疏水表面的主要方法有沉积法[14]、水热法[15]、溶胶凝胶法[16]、静电纺丝法[17]和刻蚀法[18]等。

近年来学者对利用纳米粒子制备超疏水材料展开了广泛研究，Wu等[19]通过两步喷涂PDMS和F-SiO2纳米颗粒，制备了一种高柔韧性和机械强度的超疏水涂层，涂层的水接触角为156.5°，滚动角为2°；Wang等[20]将PDMS溶液与TiO2纳米粒子混合，成功制备了PDMS/TiO2复合超疏水涂层，该涂层具有抗紫外线能力，并在长时间户外暴露后保持其性能，该涂层还具有耐腐蚀、耐高温和抗冲击能力强等特点；LU等[21]将疏水性SiO2与中性有机硅密封胶混合，制备出具有良好的抗水滴机械性能，以及优异的化学/热稳定性和紫外线耐久性的超疏水涂层。

本文采用价格低廉的硬脂酸对纳米TiO2进行修饰，以改善其表面润湿性，以修饰后的纳米TiO2、水性聚氨酯(WPU)和无水乙醇为主要原料，探究一种工艺简单的超疏水涂层制备方法，并对涂层润湿性能和微观机理进行表征。……