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超疏水表面,即水滴在固体表面呈现接触角大于150°,滚动角小于10°的表面,被广泛应用在油水分离、自清洁、抗结冰、防雾气等领域。但是一般来说,超疏水表面的表面张力高于大多数有机溶剂,在空气中容易被有机溶剂所污染,从而限制其应用范围。因此,构筑超双疏涂层表面具有重要意义。氟化笼型聚倍半硅氧烷(F-POSS)是一种兼具优异物理机械性能、热稳定性、低表面能的有机-无机杂化粒子。本论文针对超疏水表面易被污染破坏、应用范围有限等问题,利用功能型POSS为桥梁,在基材上原位制备氟化POSS基超双疏表面涂层,其研究内容具体如下:1)利用硅氧烷水解、巯基-烯点击化学和自由基聚合法,将十七氟甲基丙烯酸酯(FMA)和八甲基丙烯酸多面体低聚倍半硅氧烷笼状混合物(8-MAPOSS)引入棉布表面,获得具有优异超双疏性能的棉纺织品。研究中,采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对棉布表面涂层的形貌进行检测;采用傅里叶红外光谱(FI-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线能谱分析(EDS)检测涂层表面官能团、元素的含量以及元素所处的化学环境;采用热重分析(TGA)定性分析接枝效率;采用接触角测量仪(OCA 20)分析棉布涂层表面润湿性及其变化;通过机械物理破坏、化学腐蚀、强紫外光辐射、高温处理等对接枝氟化POSS基超双疏棉布涂层的稳定性进行测试;并探究棉布表面在水和油中的抗污能力、承载能力以及运输减阻能力。测试结果表明,制备的超双疏棉布在经受160次机械摩擦、500次胶带剥离、24个循环洗涤、300℃高温、1000 W紫外光照射、98%浓硫酸浸泡、刀刮、手揉搓触摸以及湍流水冲刷等处理之后依旧呈现疏水、疏油的效果;基于“气垫”结构,该棉布涂层能够在水和油表面分别能够承载18.8倍和15.6倍于自身重量的二氧化硅,在油和水中的减阻率高达154.7%。2)利用碱辅助氧化、巯基螯合和巯基-烯点击化学聚合法,将FMA、四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯(PETMP)和八乙烯基笼型聚倍半硅氧烷(OVPOSS)以共价键形式接枝于铜网表面,获得具有超双疏效果的铜网涂层。研究中,通过扫描电镜分析铜网涂层表面形貌;通过FI-IR、拉曼光谱(Raman)、EDS定性分析表面官能团、表面元素含量以及分布状态;采用接触角测量仪分析铜网涂层表面润湿性及其变化;通过机械摩擦、胶带剥离、重锤冲击、手揉搓、化学腐蚀、高温处理等对F-POSS基铜网涂层表面的超双疏性进行评估。测试结果表明,经500次机械摩擦、1000次胶带剥离、100厘米的高空重锤冲击、剧烈揉搓、300℃高温以及12 h的酸、碱、盐溶液浸泡后,该铜网涂层呈现出优异的超双疏稳定性。