60 / 2021-03-28 20:45:49

铝合金基体上稳定的无氟超疏水涂层的制备及其性能研究

仿生,超疏水,无氟,耐磨

近年来，受荷叶等启发的超疏水表面在科学研究和工程应用中引起了极大关注。然而，超疏水表面微/纳结构的破坏会导致疏水性丧失，限制了其实际应用。因此，本研究通过简单且低成本的方法在铝合金基材上制备了稳定的无氟超疏水涂层。首先，在打磨光滑的铝合金基体表面滴加无改性环氧树脂作为粘结剂层，然后喷涂硬脂酸改性的TiO₂纳米颗粒。改性TiO₂纳米粒子团聚形成的分层结构有助于实现超疏水；与无环氧树脂粘结层的涂层相比，此超疏水涂层在不同的测试中呈现较优的稳定性，且显著提高了超疏水涂层与基体的结合强度。该超疏水涂层在砂纸磨损后仍然具有较好的超疏水性，呈现优异的耐磨性。该超疏水性涂层对于不同尺寸的污染物颗粒表现出优异的自清洁性能，且呈现良好的抗腐蚀性能。此外，TiO₂纳米颗粒的光催化作用和超疏水性协同实现优异的防污性。本研究所制备的稳定的无氟超疏水涂层可以应用到其他固体表面，实现自清洁性、防腐性，并与光催化结合协同实现防污性。