由于具有特殊的表面润湿性能,超疏水涂层在日常生活、工业生产乃至军事等领域都有广阔的应用前景。然而,传统的超疏水涂层在受到环境中油性分子的污染后疏水性将逐渐降低。近几年,通过对具有光催化降解特性的纳米颗粒进行疏水改性所制备的超疏水涂层解决了这一问题,TiO₂基超疏水涂层就是其中典型的一种。但是,这种强光催化作用也会降解涂层自身的低表面能材料组分,使得疏水性降低从而限制了该类涂层的大规模应用。本论文通过对TiO₂纳米颗粒表面进行复合设计,获得高稳定性的复合结构,然后采用简单的涂膜制备工艺得到超疏水涂层。在赋予TiO₂基超疏水涂层优异的多功能性的同时,提高其在强紫外光照下或者自然环境中的耐久性。研究内容主要分为以下几个方面:（1）选用物理化学性质稳定的疏水性聚合物聚二甲基硅氧烷（PDMS）,以简单共混的方法,对TiO₂进行物理包覆疏水改性。然后采用简单的一步喷涂法成膜,通过选择合适的混溶剂以及调整PDMS和TiO₂含量比来调控最终涂层的表面结构和表面能。研究表明,最终涂层的超疏水特性是不同尺寸的TiO₂团聚颗粒和PDMS交联网络结构共同作用的结果。所得的超疏水涂层不仅具有优异的耐高温、耐腐蚀、抗水冲击、光催化等性能,而且在强紫外光下照射一周后疏水性几乎没有发生变化,表现了优异的稳定性和环境耐久性。（2）通过十八烷基异氰酸酯（ODI）与TiO₂表面羟基之间的化学接枝反应改性TiO₂纳米颗粒,由于接枝反应产生的强氨基甲酸酯基化学键和长接枝链之间产生的氢键的共同作用,形成特殊的结晶包裹结构。将合成所得的ODI-TiO₂复合颗粒和少量PDMS分散在溶剂中,通过简单的喷涂或者刮涂技术制备超疏水涂层。结果表明,由这种特殊的复合结晶包裹结构制备的超疏水涂层除了具有光催化自清洁特征以外,还具有油水分离,浮力增强,以及超疏水性自恢复等功能,其耐光催化降解性能相对于其他氟硅烷改性的TiO₂超疏水涂层大大增强,从而延长了涂层的环境耐久性。（3）结合上述网络结构包覆和化学接枝改性的方法,本研究继续对TiO₂表面进行复合结构设计,用带有双异氰酸根基团的甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）对TiO₂表面进行疏水改性。通过两步化学反应形成杂化复合网络结构,选择合适的环境友好型水溶性聚氨酯耐磨粘合剂与合成的复合颗粒共混,最后采用一步喷涂法得到结构稳定的多功能超疏水涂层。结果表明,通过控制改性过程中的TDI加入量,将会得到不同TDI包裹层厚度的TDI/TiO₂杂化网络结构,且随着TDI加入量增多,耐久性大大增强,当TDI:TiO₂为5:1时,所得超疏水涂层在紫外光照射下30天,或者在自然光环境中放置一年,疏水性几乎都没有发生变化。