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超疏水表面涂层具有自清洁、非润湿和防腐蚀等特性，在涂饰、防水和生物医药材料等许多领域中具有潜在的应用价值，因而，超疏水表面的设计、制备与应用成为人们关注热点。目前，超疏水表面的制备方法众多，但由于所用材料有限、设备昂贵、工艺复杂、且制备出的超疏水涂层存在力学强度不足等问题，使得该表面涂层尚未得到实际应用。因此，探索成本低廉、工艺简单、适合大面积制备、性能优良的超疏水表面涂层的制备方法成为研究热点。首先以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚丙二醇（PPG）、端羟基丙基硅氧烷（PDMS）、三羟甲基丙烷（TMP）、甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA）和二羟甲基丙酸（DMPA）为原料合成了含不饱和双键的有机硅改性水性聚氨酯（SiPU）水分散体；以SiPU为种子乳液，加入丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA），通过自由基聚合得到交联型氟硅改性聚氨酯-聚丙烯酸酯（FSiPUA）复合乳液。考察了HPMA、PDMS和DFMA用量对乳液聚合过程及乳胶膜的性能影响，通过马尔文粒度仪、傅里叶红外光谱（FT-IR）、接触角（CA）、热重（TG）、差示扫描量热（DSC）、X射线光子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）和力学性能测试（MPT）等现代测试方法表征乳液的粒径及其分布、涂膜表面微观结构、表面疏水性、热稳定性和力学性能等。实验结果表明：当HPMA、PDMS和DFMA含量分别为5.2%、7%和20%时，可制备出耐水性和疏水性良好的交联型FSiPUA复合乳液。由于HPMA、PDMS和DFMA的引入，复合乳液涂膜的疏水性增强，热稳定性和力学性能得到较大提高。然后采用溶胶-凝胶法，在上述制备的FSiPUA复合乳液中，以乙醇（C2H5OH）为共溶剂，正硅酸乙酯（TEOS）和甲基三乙氧基硅烷（MTES）为前驱体，在氨水（NH3·H2O）的催化作用下制备得到有机-无机杂化材料。设计了四因素（n（MTES）/n（TEOS）、n（C2H5OH）/n（TEOS）、n（NH3·H2O）/n（TEOS）和FSiPUA用量）三水平的正交试验表L9（34），考察了MTES、C2H5OH、NH3·H2O和FSiPUA复合乳液用量对杂化涂层水接触角（WCA）及成膜性能的影响，采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、接触角（CA）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等现代测试方法表征涂膜表面微观结构及表面疏水性等。正交试验极差分析结果表明：配方中各物质用量均对涂层表面粗糙度及化学组成产生一定影响，从而导致杂化涂层的疏水性能的改变；当FSiPUA复合乳液用量为25%（质量分数），n（TEOS）:n（MTES）:n（C2H5OH）:n（NH3·H2O）=1:4.5:45:10时，所得的有机-无机杂化涂层成膜性较好，与去离子水的接触角高达156.4°。FT-IR分析结果表明：MTES与TEOS的水解产物发生共缩聚反应，将疏水性的-CH3基团引入到SiO2粒子表面，使得粒子表面从亲水性向疏水性转变；当杂化涂层具有超疏水性时（WCA>150°），SEM和AFM观测到其表面具有纳/微米粗糙结构。有机-无机杂化涂层的超疏水现象可用Cassie模型较好的解释，由模型方程计算出最佳实验条件下所得超疏水涂层表面气-液接触面所占分率为0.887。