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有机-无机杂化材料是指将有机相与无机相以化学键的形式结合在一起而得到的新型复合材料。这类材料不但集有机相与无机相的优良性能于一体,还具有两相单独存在以外的特殊性能,故其具有广泛的应用前景。复合材料在其制备过程中容易出现有机相与无机相的相分离问题,对其性能产生很大的影响。因此,如何制备出稳定性好的有机-无机杂化材料并加以应用是本课题的重点研究内容。本文采用丙烯酸(AA)为有机相前驱体,正硅酸乙酯(TEOS)为无机相前驱体,同时加入偶联剂3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570),使有机相与无机相通过化学键键合,制得有机-无机杂化材料。用所合成的杂化材料通过置换溶剂和调节pH值制备出了水性超亲水涂料,并对涂层的相关性能进行了研究。研究了正硅酸乙酯(TEOS)和偶联剂KH-570的用量及pH值对有机-无机杂化超亲水涂料的亲水性及耐水性的影响。结果发现,当ω(TEOS)=70%、pH=7和ω(KH-570)=3%时,所制备的涂膜初期亲水性达到超亲水,涂层与水的接触角为3°,30次干湿循环后涂层的水接触角为11.7°,泡水48h后的水溶解率为16%,且无气泡、发白、失光等现象,涂层与基材的附着力为0级,铅笔硬度7H,200°C耐热1h后涂层未发生色变,超亲水涂料放置三个月无分层现象。本文还以自由基聚合法制备了丙烯酸酯类含氟聚合物。然后将上述有机-无机杂化材料依次与固化剂六甲氧甲基三聚氰胺(HMMM)、丙烯酸酯类含氟聚合物复配,同时将底材向上提拉,经高温固化交联后得到了连续变化的梯度润湿涂层。研究了无机含量(ω(TEOS)%)、固化剂(HMMM)及丙烯酸酯类含氟聚合物用量对梯度润湿涂层的影响。实验发现在无机含量低于30%时,梯度润湿涂层起点接触角约为12°;当固化剂用量为亲水材料的20%、含10%丙烯酸六氟丁酯的丙烯酸酯类含氟聚合物用量为20%时,得到连续梯度润湿涂层,其梯度范围约为12°到85°;同时当固化剂用量为亲水材料的20%、含3%全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯的丙烯酸酯类含氟聚合物用量为10%时,也可得到梯度范围约为12°到85°的连续梯度润湿涂层。实验还发现,一次性依次加入4%固化剂、11%固化剂和5%固化剂与20%丙烯酸酯类含氟聚合物时,得到21°-51°-85°阶跃式梯度润湿涂层。