摘要: 超疏水涂层是指接触角大于150 o，滚动角小于10 o的涂层。由于超疏水涂层在自清洁、防腐蚀、防雾和抗氧化等领域具有非常重要的应用前景，近年来受到了越来越多的关注。但是由于超疏水涂层目前的制备工艺比较复杂、成本较高，极大的限制了超疏水涂层的... 展开 超疏水涂层是指接触角大于150 o，滚动角小于10 o的涂层。由于超疏水涂层在自清洁、防腐蚀、防雾和抗氧化等领域具有非常重要的应用前景，近年来受到了越来越多的关注。但是由于超疏水涂层目前的制备工艺比较复杂、成本较高，极大的限制了超疏水涂层的大规模应用。所以开发一种工艺简单，成本低的超疏水涂层的制备方法成为了研究热点。本文首先将可溶性聚四氟乙烯（PFA）颗粒和纳米氧化铝颗粒溶解在乙醇溶剂中，混合均匀后形成悬浊液，再利用液料热喷涂的技术，将悬浊液喷涂到铝基体上形成一层超疏水涂层。然后采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、热重（TG）、激光共聚焦显微镜（LSCM）和接触角仪等实验方法，研究了不同喷涂距离和在初始液料中的纳米氧化铝含量对涂层微观结构和涂层疏水性的影响。 研究结果显示：在喷涂距离为200 mm的时候，可溶性聚四氟乙烯（PFA）颗粒在基体上的熔融状态最好，涂层的疏水性也最高。在初始液料中可溶性聚四氟乙烯含量为15%、纳米氧化铝含量为3%时，涂层水的接触角达到157 o，滚动角为7.8 o。 利用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、热重（TG）等试验方法检测涂层性质时发现：涂层的中的可溶性聚四氟乙烯（PFA）颗粒并未发生明显的分解情况，说明在热喷涂过程中，并未使可溶性聚四氟乙烯（PFA）的性质发生明显的改变。 利用激光共聚焦显微镜（LSCM）研究纯PFA涂层和含量分别为1%、3%纳米氧化铝的 PFA涂层的表面粗糙度的过程中发现：涂层的宏观的粗糙度并没有发生明显的变化。由于纳米氧化铝的加入，对涂层表面宏观粗糙度的并没有产生明显的变化，但是涂层水的接触角却有了很大的提高。这说明纳米氧化铝的加入在涂层表面形成了纳米级的凸起，涂层表面形成的微-纳复合结构是提高涂层疏水性的最主要的原因。 将含3%纳米氧化铝的PFA涂层浸泡在人工海水中浸泡一段时间发现：在浸泡20 min时涂层水的接触角依然能保持在150 o以上，仍然具有超疏水的性质。在浸泡时间在60 min时涂层水的接触角还能够保持在140 o以上。说明涂层在人工海水中具有较好的稳定性。 在用硅藻做的贴附实验过程中,我们发现：在铝的裸基体上，贴附了大量的硅藻。在基体上加上PFA涂层之后，硅藻的贴附量极大的降低了。在含有3%纳米氧化铝的 PFA涂层上，硅藻的贴附量最少。这说明涂层对硅藻的贴附有明显抑制的作用，在纳米氧化铝含量在3%时，涂层对硅藻贴附的抑制效果最明显。 收起