【摘 要】
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防液体粘附表面在众多领域,如防污（水、油性液体和腐蚀性液体）、自清洁、减阻、抗菌及油水分离等具有巨大的应用前景。目前主要为微纳级粗糙结构超疏液表面和平滑表面（包括液体灌注光滑多孔表面,共价接枝防污单分子层和防液体粘附聚合物涂层）两大类防液体粘附材料,这两类材料均能实现防液体粘附,同时表面特性的区别使其能在不同应用场景展现优势。但是对于微纳级粗糙结构表面,其精细结构固有的刚性及低表面能限制了其与基材
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防液体粘附表面在众多领域,如防污（水、油性液体和腐蚀性液体）、自清洁、减阻、抗菌及油水分离等具有巨大的应用前景。目前主要为微纳级粗糙结构超疏液表面和平滑表面（包括液体灌注光滑多孔表面,共价接枝防污单分子层和防液体粘附聚合物涂层）两大类防液体粘附材料,这两类材料均能实现防液体粘附,同时表面特性的区别使其能在不同应用场景展现优势。但是对于微纳级粗糙结构表面,其精细结构固有的刚性及低表面能限制了其与基材的强附着力,同时材料制备过程的复杂也为其在各个领域（如:原油输运减阻和油水分离）的工业化应用增加难度。而对于平滑表面,现有防液体粘附聚合物涂层虽然能克服另外两种平滑涂层在实施工艺,耐磨性及耐用性方面存在的缺点,但全氟化物质和不可降解成膜单体的使用影响生态环境,同时涂层在防原油方面的性能探究尚少。因此,基于上述问题,本文制备了系列低表面能聚合物材料并研究其防液体粘附性能:（1）实验室前期研究制备了一种具有高粘附性的可粘附于多种基材表面的水凝胶,在此基础上,本工作制备了具有低表面能的氟改性纳米颗粒,并采用适用于工业化大规模生产的喷涂工艺,将其喷涂在上述水凝胶上,制备了多功能的超双疏复合涂层。涂层对水、各种油及腐蚀性液体具有优异的防粘附性能,同时可与各种基材快速接触粘附且粘附强度强而可控。进一步探究了涂层的自清洁性、可图案化、机械拉伸性、耐磨性及防原油粘附性能,并通过调节凝胶底漆含水量实现了涂层对基材的多次粘附及可回收性能。（2）使用纳米SiO2颗粒对聚丙烯（PP）纤维棉材料有针对性地亲/疏水改性,构建了系列不同润湿性和粗糙度的PP纤维棉。材料能高效分离各种油水混合物且具有良好耐久性。进一步探究了不同孔隙度和表面能的PP棉对W/O及O/W型乳状液的分离性能,并阐释其相应的分离机制。（3）以少量聚二甲基硅氧烷（PDMS）改性环境友好且可降解的聚乙烯醇（PVA）,成功制备出一种基于聚乙烯醇改性的防液体粘附涂层。探究了PDMS用量及固化剂用量对涂层润湿性和成膜性的影响。所制备的光滑涂层表现出优异的防液体粘附性能,同时具有良好的透明度、硬度、化学稳定性和耐磨性,可用于自清洁、防涂鸦、防植物油粘附及防原油粘附等方面。
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