超疏水涂层应用

低表面能和粗糙结构是涂层能够具备超疏水效果的2大重要因素。通过在涂料中添加疏水剂，涂层表面制造粗糙的微突结构，二者的协和作用得到疏水涂层，结果表明: 当疏水剂的用量为5wt%，表面略微粗糙时，接触角达到139°，具有良好的疏水效果。

超疏水材料在防水防雾、防结冰、水中减阻等领域具有的应用，是界面科学的重要研究方向。但由于超疏水性能的实现大多需要含F，Si的有机低表面能物质修饰，其机械、高温稳定性以及耐久性都受到极大挑战。 ;表面微观的粗糙度则决定了亲疏水的强度，表面越粗糙，疏水性越强。超疏水涂层应用

纳米电子防水涂层防水防油的基本原理：

低表面能量的皮膜上，由于液体本身分子间作用力，导致产生液滴化现象，出现了所谓的接触角。

（1）形成接触角大小原理，防水涂料产品使接触角增大，关键点在于转落角与后退接触角的关系。形成防水涂层后的物性。

（2）耐热性（物理变化）熔点：从热可塑性角度看，超过了熔点（140度）使用时，疏水·疏油的功能会降低耐热性（分解）分解温度：温度变化使产品重量减少5%（*TGA）时候，皮膜开始分解.不同的温度领域引起的分解性质不一样。400℃以下→产生单体C－C结合347kj/mol450℃以下→有产生HF的危险性C－F结合440kj/mol*TGA，指ThermoGravimetricAnalysis方法。让温度在变化的过程、或者，保持一定的温度的条件下，测定产品的重量变化的方法。

（3）防水涂层形成后耐水耐油测试耐油·耐水性：长期浸渍测试，并且进行加热（100度）处理，连续测定接触角劣化状况，可以看出使用维晶纳米电子防水涂层的产品表面劣化程度相对低，性能比较稳定;对于基本的生活类防水，过水或者滴水测试即可达到要求。 玻璃涂层涂料厂家润湿角越小，则材料润湿性能越好。

疏水原理的三大模型：

水在固体表面上的润湿性与固体表面的状态有一定的关系，固体表面粗燥程度不同浸润模型不同。

水在理想的光滑平面表面一般服从Young’s方程；

当固体表面有一定粗糙度时该方程不在适用，在粗糙表面上的润湿模型主要有Wenzel模型，该模型有一个重要的假设条件：假设液体始终能填满粗燥表面上的凹槽；对于液体没有渗透到粗糙机构内部的这种情形，主要采用Cassie-Baxter模型，该模型认为液滴在粗糙表面的基础为复合接触，表观上的液固接触面其实是由固体和气体共同组成。

超疏水表面是指与水的静态接触角大于150°且滚动角小于10°的表面。决定超疏水性能的两大关键要素是较低的表面能和具有一定粗糙度的微观表面形貌。上述两个要素共同作用，可赋予超疏水表面自清洁、防污、防腐蚀、防结/覆冰和减阻等功能，超疏水表面在航空航天、船舶、医疗等领域和日常生活中均有广阔的应用前景。近些年来，以荷叶、鸟类羽毛等生物组织和结构为仿生对象制备超疏水表面已成为材料研究领域的热点之一。

美国中佛罗里达大学（UCF,UniversityofCentralFlorida）近日研发了一种富勒烯超疏水材料，制备的薄膜在水中浸没数小时仍能保持优异的超疏水性能，这是以往超疏水材料无法达到的水平。伊利诺伊大学（‍‍UniversityofIllinois‍‍）研发了一种具备自修复功能的超薄型超疏水涂层（厚度小于100nm)，可解决传统超疏水涂层耐久性差的问题。 疏水疏油涂层低表面能抗污性佳、很好的的耐磨性能。

影响涂层疏水性能的因素有哪些呢：

涂层的疏水性能主要取决于涂层的表面化学结构以及涂层的表面物理结构。

1、表面化学结构对涂层的疏水性能影响主要表现为化学基团的表面能的高低。目前应用较较广的疏水涂层通常为含氟涂层、含硅涂层等。其中含氟涂料中含氟基团的表面能随着氟原子取代数的增加表面能降低，因此随着氟原子数量的增加涂层的疏水功能增加。含硅涂层主要是通过溶胶-凝胶法在涂层表面构建特殊结构，同时还可以引入含有一定长碳链的硅烷单体的低表面能物质来增加疏水性。

2、表面物理结构对涂层的疏水性有非常大的影响。自然界很多现象都表明表面物理结构对疏水有非常大的影响，典型就是“荷叶效应”，其他还有水黾的足，鸭子的羽毛等均具有良好的疏水功能，科学家们根据生物表面特性进行仿生制造疏水表面，手段多样(如刻蚀、腐蚀、溶胶-凝胶法、激光打印、气相沉降以及模板法等)，其共同点是在固体表面构建微纳结构达到疏水的目的。 疏水疏油涂层常温固化，漆膜硬度比较高可达8H（硬度与基材相关）。玻璃涂层疏油剂

通过改变材料的表面自由能和表面粗糙度获得的新型材料，灵感来自于自然界中的荷叶。超疏水涂层应用

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