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超疏水涂层由于表面特殊的浸润性被广泛用于自清洁、防腐抗污及油水分离等领域。本文利用十八胺(ODA)改性氧化石墨烯(GO)制备了疏水材料ODA-GO;将其喷涂及抽滤到不同基材上制备出具有自修复性能的超疏水涂层;将ODA-GO与聚氨酯(PU)物理共混后制得高耐磨、高疏水改性氧化石墨烯/聚氨酯复合疏水涂层(ODA-GO/PU),并分别对ODA-GO和(超)疏水涂层的结构及性能进行了分析研究。(1)采用改进Hummers法制备GO,利用ODA所含长链烷烃对其改性制得疏水材料ODA-GO;采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)、X射线衍射仪(XRD)和拉曼光谱仪(Raman)对材料结构进行表征。结果表明:改性前GO含有大量含氧官能团,改性后ODA-GO出现长链烷烃特征吸收峰,晶面间距增大1.65 nm,材料热失重趋势变平缓。通过原子力显微镜(AFM)、电子扫描显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、超景深显微镜,接触角测定仪对材料形貌及疏水性进行观察。结果表明:改性前GO片层表面存在褶皱,亲水性强;改性后ODA-GO微观粗糙程度明显增加,疏水性随ODA反应比例的增大而增加,ODA-GO粉体可达超疏水状态。(2)将ODA-GO分散于不同溶剂,最终确定丙酮为良溶剂;将ODA-GO丙酮分散液用喷涂法制备涂层,利用SEM、视频光学接触角测定仪、超景深显微镜对GO及ODA-GO涂层形貌及性能进行观察分析,结果表明:GO涂层微观平整度高,亲水性佳,水接触角(CA)为25.3°;ODA-GO涂层表面粗糙,优化实验得GO与ODA反应的质量比为1∶5时,其CA达151.2°,滚动角(SA)小于6°,具有超疏水性;考察了ODA-GO超疏水涂层的耐腐蚀和耐紫外性能,腐蚀前后涂层表面CA变化范围在6°以内,经紫外光(UV)照射2000 min后涂层CA仍保持在150°以上,涂层具有良好的耐紫外、耐化学稳定性。将ODA-GO丙酮分散液用抽滤法制备涂层,涂层表面CA达到162.9°,且SA<3°;对涂层的自修复性能研究发现:当涂层被等离子体刻蚀后转变为亲水状态,再通过热处理后可自修复重新达到超疏水状态。(3)将ODA-GO与聚氨酯(PU)物理共混,用喷涂法制备复合涂层,SEM、超景深显微镜及接触角测试结果表明:ODA-GO/PU表面粗糙度随PU的增加而减弱,CA降至116.8°;对复合涂层进行耐摩测试,结果表明:随PU用量的增大复合涂层耐摩擦性能增加,且经摩擦后涂层表面CA达156°呈现超疏水状态;对复合涂层进行耐腐蚀、耐紫外性测试,结果表明:复合涂层耐紫外性较好,但酸碱溶液对其表面浸润性影响较大。(4)对ODA-GO进行应用实验,将其丙酮分散液喷涂于铜网,制备一种可应用于油水分离体系的超疏水铜网,SEM、超景深显微镜及接触角测试结果表明:超疏水铜网表面片层结构明显,粗糙度增加,水滴接触超疏水铜网表面时CA达159.7°而油滴(甲苯)迅速铺展;对超疏水铜网的耐水压及耐剥离性能研究结果显示:其能承受最大水压值约为0.6 Pa,涂层在剥离10次后仍具有良好的高疏水性;油水分离测试结果表明:超疏水铜网对甲苯/水混合液分离效率可达99%且具有一定的循环使用性。