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具有自清洁特性的特殊润湿性表面(如超疏水性、超双疏性等)由于其独特的理化性质,在建筑、交通运输和生物医用材料等领域有很高的潜在利用价值。该类自清洁表面的制备一般是通过构筑微纳粗糙结构以及调控制备结构的表面能所实现的。本论文基于这一理论,从表面微观结构和表面能的修饰两个方面入手,针对实际应用中部分自清洁涂层由于粘附力差易老化脱落、所用试剂易造成环境污染、工艺复杂等实际问题,制备了有自粘附性能的超疏水自清洁涂层,具备防涂鸦效果的高强度自清洁涂层以及可由电荷调控润湿性的超双疏自清洁涂层,具体研究内容如下:(1)选取常见的工业用胶和气相改性二氧化硅(Si O2)作为制备原料,通过一定比例配置混合溶液。采用喷涂工艺制备了自黏附性能的超疏水自清洁涂层。采用SEM、EDS等方法对涂层表面形貌进行了表征。分别采用电子万能试验机与砂纸打磨进行粘附力测试和耐磨性测试,结果表明:该涂层对基底具有极强的粘附性以及自身具备良好的耐磨性。与其他同类研究相比,解决了交联剂/改性剂易造成环境污染的问题,制备所需原料少、工艺流程简单,更贴近实际应用。(2)采用两步喷涂法,将聚氨酯(PU)作为强度层,将聚二甲基硅氧烷(PDMS)、球状Si O2、聚四氟乙烯(PTFE)微颗粒及全氟癸基三甲氧基硅烷(PFDTS)作为原料制备透明的防涂鸦功能层,获得了具有自清洁、防涂鸦功能的高强度纸张。采用激光三维测量显微镜、SEM、EDS和AFM等方法对涂层的厚度、表面形貌及粗糙度进行了表征。对涂层的表面润湿性、自清洁性、透过率和耐久性进行测试。测试的结果表明:该涂层解决了现有纸张容易受潮变形,容易受到涂鸦及油污影响以及容易撕裂等问题。不仅如此,该涂层还具有良好的自清洁效果以及防涂鸦能力,同时对油性物质具有良好的抵抗性。经拉伸实验测试,该方法制得的纸张其抗拉强度为普通纸张的6.3倍。(3)以水性漆、PFDTS、PTFE和纳米Si O2为基本原料,采用喷涂工艺制备超双疏自清洁涂层。通过电荷注入装置将电荷注入并集聚在涂层表面,使涂层表面润湿性发生变化。再利用升温提高电荷运动速率的原理,加速电荷的扩散,使涂层的润湿性可逆地恢复至超双疏。利用SEM、EDS和开普勒显微镜等手段测定涂层的形貌及电势的情况,确定涂层表面润湿性变化的根本成因。这一转换过程不仅区别于通过粗糙度和表面能改变润湿性,同时也克服了传统的电润湿现象中润湿性改变程度的局限性问题。通过控制电荷的堆积和扩散完成了一种高耐久性、便捷、可逆的超双疏-超双亲转换。