防腐中心在制备高强度超疏水防腐涂层方面取得进展
来源：科技发展处 发布时间： 2019-07-19
超疏水材料在自清洁、防腐蚀、防冰、抗粘附、减阻、液体运输等方面均有潜在的应用。自然界中有很多植物和动物都具有超疏水的性质，例如：荷叶、玫瑰花瓣、水稻叶、壁虎脚、水黾足、蝴蝶翅膀等。通过观察动植物表面，研究人员发现制备人工超疏水材料的两个关键点分别是：阶层微纳结构和低表面能。然而，阶层微纳结构势必会导致高表面粗糙度，而高粗糙度又会导致表面容易磨损，结构破坏意味着超疏水性能的下降或丧失。因此，如何提高超疏水材料的强度是目前的瓶颈问题。
防腐中心研究人员首先利用二氧化硅纳米粒子构筑粗糙结构，并对其进行低表面能修饰。然后通过硅烷偶联剂对环氧树脂进行改性，获得了一种可以在常温下固化的单组份粘结剂。区别于普通的环氧树脂，这种新型粘结剂不仅可以在乙醇中溶解，溶液呈透明，并且不需添加额外的固化剂就可以在室温下自固化。最后，将合成的基于环氧树脂的粘结剂与二氧化硅混合后进行喷涂，在基材表面获得了高强度超疏水涂层。通过性能测试和表征，金属表面的超疏水涂层具有优异的超疏水性能和防腐蚀性能。并且涂层可以通过落砂测试、铅笔硬度可达4H、涂层与基材的粘附性能高达5A级（依据ASTM D3559）。此外，由于制备方法简单，可以应用于多种基材表面，例如：金属、塑料、玻璃、织物、纸、石材等。下图（右）即为喷涂超疏水涂层的纸，水滴在其表面呈球状。
