改性二氧化硅氣凝膠/硅橡膠超疏水涂層的制備及其性能

韓亞坤，劉洪麗*，張海，李洪彥，李婧，李亞靜，楊久俊

（1.天津城建大學土木工程學院，天津 300384；2.天津城建大學材料科學與工程學院，天津 300384）

改性二氧化硅氣凝膠/硅橡膠超疏水涂層的制備及其性能

韓亞坤1，劉洪麗2,*，張海1，李洪彥2，李婧2，李亞靜2，楊久俊2

（1.天津城建大學土木工程學院，天津 300384；2.天津城建大學材料科學與工程學院，天津 300384）

利用具有低表面能的疏水硅橡膠RTV-1做成膜基料，甲基三乙氧基硅烷改性的具有網絡結構的SiO2氣凝膠作為填料，運用一種簡便的方法制備了超疏水改性SiO2氣凝膠/RTV-1涂層：混合→攪拌→超聲分散→提拉法→室溫下干燥。在同樣條件下制備了未改性SiO2氣凝膠/RTV-1涂層、純RTV-1涂層、改性SiO2顆粒/RTV-1涂層和純SiO2顆粒/RTV-1涂層。采用掃描電鏡觀察所制涂層的微觀形貌，并測量了它們的靜態水接觸角和滾動角。結果顯示，改性增強了涂層的疏水性。改性SiO2氣凝膠/RTV-1涂層的水接觸角達到157°，滾動角2°，表現出顯著的超疏水特性，其機械性能也較好，附著力為3B，邵氏硬度為34 HA。

硅橡膠；二氧化硅氣凝膠；甲基三乙氧基硅烷；接枝；改性；超疏水

First-author’s address:School of Civil Engineering, Tianjin Chengjian University, Tianjin 300384, China

潤濕性是固體表面的重要性質之一，它受控于自由能和粗糙度。超疏水固體表面與水的接觸角大于150°，滾動角小于10°[1]，在工業和生物方面有很多潛在的應用，比如自清潔表面，防污和耐磨表面，飛機表面和高壓輸電線路的防覆冰，生物微流控技術等[2]。實現超疏水有2種途徑：一是在固體表面修飾低表面能物質以降低其表面能，二是構建微米?納米粗糙結構。目前常用的方法有光蝕刻法、溶膠?凝膠法[3]、化學氣相沉淀法[4]、升華法、電沉積法、自組裝法[5]、相分離法[6]等。……