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人们从自然界中的荷叶效应,发现荷叶表面具有超疏水效应,归结为植物叶面微纳结构和疏水性蜡状物质的共同作用。材料表面水接触角(WCA)大于150°,可认为是超疏水材料,超疏水材料由于其优异的疏水性能有望在减阻、自清洁和油水分离等领域得到广泛的应用。纳米四氧化三铁(Fe3O4)具有超顺磁、电磁屏蔽等性能,将其与聚合物复合制备多功能超疏水材料,有望满足特种电子产品对表面自清洁和电磁屏蔽等多功能特性日益增长的需求。本论文从共沉淀法制备Fe3O4出发,通过溶胶-凝胶法制得不同尺度的Fe3O4@SiO2粒子并进行表面功能化,加入硅树脂制备聚合物涂膜,采用低表面能物质修饰和构造表面粗糙结构相结合的方法制备超疏水复合涂膜,对超疏水涂膜的表面结构与性能的关系进行探索,主要研究内容及结果如下:(1)首先,进行Fe3O4@SiO2粒子的制备及功能化研究。用沉淀法制备纳米Fe3O4粒子,通过溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体并调节其用量,制得不同尺度的Fe3O4@SiO2粒子,再采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)对Fe3O4@SiO2粒子进行表面功能化。傅里叶红外(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)、振动样品磁强计(VSM)等测试和表征结果显示,成功制备了不同尺度具有核壳粒子结构的Fe3O4@SiO2粒子并接枝上功能化基团。TEM测试结果显示,Fe3O4@SiO2粒子壳层SiO2厚度随着TEOS量的增加而增加,Fe3O4@SiO2粒子的磁性强度随着SiO2厚度的增加而减小。功能化Fe3O4@SiO2粒子保持了超顺磁性并具有疏水性,可用于溶剂和水的混合物的分离和回收,并能多次循环使用。(2)其次,选择两种粒径相差较大的Fe3O4@SiO2(2)、Fe3O4@SiO2(6)和Fe3O4@SiO2(2)、Fe3O4@SiO2(10)进行复配,控制两种粒子的质量比分别为2:1、1:1、1:2进行复配,加入硅树脂中制备复合涂膜,进行水接触角(WCA)和扫描电镜(SEM)测试,考察其复配、质量比和含量对涂层疏水性能及表面粗糙结构的影响和作用规律。研究结果表明,涂膜疏水性均随着粒子含量的增加而逐渐提高,采用粒子复配比单尺度粒子制备的涂膜疏水性好。而且,相同条件下,采用Fe3O4@SiO2(2)、Fe3O4@SiO2(10)粒子复配比采用Fe3O4@SiO2(2)、Fe3O4@SiO2(6)复配制备的涂膜疏水性好,当粒子质量比2:1时涂膜疏水效果最好,粒径差别较大的粒子更能有效地在材料表面构造粗糙结构。(3)最后,研究不同尺度粒子复配和低表面能物质修饰共同作用对涂层疏水性能的影响。将Fe3O4@SiO2(2)和Fe3O4@SiO2(10)粒子功能化,按照质量比2:1和1:2复配加入硅树脂中制备复合涂膜,考察其配比和含量对涂膜疏水性能的影响。水接触角(WCA)测试结果显示,对粒子进行功能化、并采用多尺度复配有利于复合涂层疏水性的进一步提高。扫描电镜(SEM)发现,涂膜表面粗糙度随着粒子含量的增加而增加,粒子功能化能增强粒子与聚合物基体的界面作用。将Fe3O4@SiO2(2)和Fe3O4@SiO2(10)功能化的粒子按照质量比2:1复配,粒子含量为60.0%时涂膜的疏水性最好,AFM测试结果显示涂膜表面粗糙度最大。