表面的浸润性是决定材料应用的重要因素。表面浸润性受表面化学组成和形貌影响。本论文以模仿荷叶表面的形貌为目的，利用聚合物溶液相分离、溶剂诱导结晶、嵌段共聚物的胶束化等特性，在聚合物表面构筑类似荷叶的多级微结构，赋予聚合物表面超疏水性。论文总结了超疏水表面的研究进展，在现有文献的基础上提出了本论文的研究思路，以仿生为指导思想，师法自然，采用几种简便实用的途径实现了超疏水高分子仿生表面的制备。论文研究要点和主要创新点如下：　　 1.应用嵌段共聚物胶束溶液成膜一步实现增加表面粗糙度和降低表面的表面能　　 以聚苯乙烯-b-聚二甲基硅氧烷(PS-b-PDMS)的胶束溶液成膜，PDMS嵌段用以降低表面的表面能，而PS嵌段用以构筑表面的微结构，以蒸气诱导相分离和“平头”胶束堆积两种方式，一步实现了降低表面能和增加表面粗糙度的目的，研究了溶剂的选择性、溶液浓度、空气的相对湿度、热处理、嵌段的相对长度等因素对表面化学组成、形貌及相应的疏水性的影响，得到了从疏水到超疏水可控的嵌段共聚物表面。　　 2.用普通聚合物构筑仿荷叶超疏水表面　　 在聚碳酸酯(PC)溶液成膜过程中，通过蒸气诱导溶液相分离，得到了类似荷叶表面多级结构的超疏水表面。研究了空气的相对湿度与相分离程度及成膜后表面形貌之间的关系。发现聚合物表面的粗糙度随空气的相对湿度的增加而增加，疏水性也相应随之提高。在具有微纳米多级结构的PC表面，不经疏水修饰，水在表面的接触角大于150°而滚动角小于10°。另外，通过向聚碳酸酯溶液中加入水使聚合物发生聚集，以水的加入量来调控聚合物聚集体的形貌，研究表明在聚合物溶液中加入16％水时，PC在溶剂一水的混合溶液中自发形成微纳多级结构的聚集体。以这些聚集体作为构筑表面的结构单元，在干燥环境下成膜即可得到仿荷叶的超疏水表面，缩短了成膜周期。　　 3.利用诱导结晶构筑的聚合物超疏水仿生表面　　 利用PC的溶剂诱导结晶的特性，在温和条件下通过向丙酮溶胀的PC表面引入沉淀剂来控制结晶的增长，得到了与荷叶表面形貌非常相似的聚合物超疏水表面，表观接触角大于150°，滚动角小于10°。发现表面形貌与沉淀剂的加入量相关，并依此提出了表面多级结构生成的成核一增长机理。　　 4.研究了表面结构和组成的非均一性的协同作用对表面浸润性的影响　　 以PMMA和两亲性聚氨酯的混合物溶液成膜，利用两种聚合物在溶剂中溶解性的差异及聚氨酯微相分离的特征，得到了既有微米尺度粗糙结构，又有化学异质组成的混合聚合物表面。混合聚合物表面的粗糙结构来自成膜过程中的相分离，而粗糙结构表面富集的两亲性聚氨酯的软、硬段的微相分离则导致表面形成交替的纳米尺度的亲水、疏水微区。粗糙表面中的空气和憎水微区的疏水作用使得该表面的表观接触角大于160°，但是界面处亲水微区与水之间强的相互作用使得水滴被粘附在表面上。研究结果既揭示了表面结构和组成的非均一性的协同作用对表面浸润行为的影响，又从实验上证实，动态接触角比表观接触角更能准确地反映表面的浸润性，对于表征表面的超疏水性，动态接触角是更为准确的判据。　　 5.静置水滴在超疏水表面上的气化过程　　 初步研究了静置水滴在超疏水表面上的气化过程，考察了表面粗糙度对水滴挥发模式的影响。结果表明在粗糙的(仿)荷叶表面上，水滴气化过程中接触面不变，接触角逐渐减小。认为由于水蒸气对界面的浸润而引发的疏水状态由Cassie到Wenzel的转变是引起滞后增大、接触线被粘附的原因。