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自然界中许多动植物具有超疏水性，如荷叶表面、水黾腿部、蝴蝶翅膀等，通过对这些天然超疏水表面进行研究发现，它们具有超疏水性的原因是表面具有粗糙的微纳米结构和蜡质层。所以，控制材料表面的化学成分和表面形貌能有效控制材料表面的疏水性，这为人工制备超疏水涂层提供了理论依据和设计思路。根据荷叶超疏水表面的结构特点，采用仿生的方法，以SiO2、TiO2、PU、聚硅氧烷为原料制备分散液，结合组分间的相分离作用和自组装技术，采用喷涂法制备出与荷叶表面粗糙结构相类似的SiO2/PU超疏水涂层、润湿性可转变的TiO2/PU超疏水涂层、二氧化硅/聚硅氧烷透明超疏水涂层。用接触角测试仪测试水滴在涂层表面上的接触角(CA)和滚动角(SA)；用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层的表面结构；用3M610型测试胶带对涂层表面进行剥离实验，观察CA和SA的变化，并对涂层的稳定性进行分析；采用紫外可见分光光度计测试二氧化硅/聚硅氧烷涂层的透光率。对涂层在不同材料上的超疏水性进行了研究，并考察了SiO2/PU涂层表面的自清洁性和抗冰冻效果。由SEM照片和接触角测试可知，制备的SiO2/PU涂层表面形貌与荷叶表面的微-纳米粗糙结构相似，具有超疏水性。涂层中各组分的配比、用量、涂覆工艺对涂层表面的疏水性有较大的影响，当m(SiO2):m(PU)=3:5~4:5，有机硅含量不低于15%时，采用喷涂法制备的涂层表面具有超疏水性，涂层表面接触角为158°，滚动角为3°。通过对不同粒径SiO2制备的SiO2/PU涂层的稳定性分析可知，7nm SiO2制备的涂层粘结强度高，稳定性较好，经测试胶带剥离7次后，涂层表面的接触角为153°，滚动角为9°，仍具有超疏水性。SiO2/PU涂层在多种材料上均有良好超疏水性，且该涂层还具有较好的自清洁性和抗冰冻性能。由SEM照片和接触角测试可知，制备的TiO2/PU涂层表面形貌与荷叶表面的微-纳米粗糙结构相似，具有超疏水性。涂层中各组分的配比及用量对涂层表面的疏水性有较大的影响，当m(TiO2):m(PU)=3:5~4:5，有机硅含量不低于15%时，涂层表面具有超疏水性，接触角为156°，滚动角为3°。TiO2/PU超疏水涂层粘结强度高，稳定性较好，用测试胶带剥离6次后，涂层表面接触角为151°，滚动角为9°，仍具有超疏水性。且TiO2/PU涂层在多种材料上均具有超疏水性。由于TiO2的光敏特性，在紫外光下照射3~4h后，涂层表面接触角由156°降为3°，由超疏水性表面变为超亲水性表面；然后将该超亲水性表面在黑暗处放置20d，涂层表面又恢复了疏水性，此时接触角为120°。由SEM照片和接触角测试可知，所制备的二氧化硅/聚硅氧烷涂层表面形貌与荷叶表面的微-纳米粗糙结构相似，且具有超疏水性。二氧化硅/聚硅氧烷涂层的疏水性跟二氧化硅与聚硅氧烷质量比有关。当二氧化硅与聚硅氧烷质量比在1:5~1:6之间时，涂层表面具有超疏水性，接触角为156°，滚动角为4°。在该质量比范围内采用7nm SiO2制备的涂层除了具有超疏水性外，还有较好的透明性，在可见光范围内平均透光率高于75%。二氧化硅/聚硅氧烷超疏水涂层粘结强度高，稳定性较好，用测试胶带剥离5次后，涂层表面接触角仍大于150°，滚动角小于10°，仍具有超疏水性。而且，二氧化硅/聚硅氧烷涂层对多种材料均有较好的超疏水性。