疏水涂层的制备方法有很多种,但大部分制备条件复杂、繁琐,且不利于工业上大规模生产,而且最关键的问题是绝大多数疏水涂层,都会利用含有长氟碳链的硅烷偶联剂对表面进行修饰,引入低表面能化学结构来达到疏水甚至是超疏水的效果。然而,长氟碳链硅烷偶联剂,在自然界中非常难以降解,容易在生物链中积累,对人体有害,而且价格昂贵,其成本制约着扩大生产及利用。相较于长氟碳链化合物,短氟碳链化合物经研究认为在环境中易降解,且没有长氟碳链的毒性。针对疏水涂层使用的长氟碳链硅烷偶联剂价格昂贵且不环保等问题,本论文第二部分通过阴离子开环聚合反应和硅氢加成反应,以三氟丙基甲基环三硅氧烷、二甲基氯硅烷、甲基二氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等为主要原料,合成了六种含短氟碳链的新型含氟硅烷偶联剂,同时合成了三种不含氟的硅烷偶联剂作为对比。通过1H-NMR、FT-IR、GPC等手段对产物的结构和相对分子质量等进行了表征,证实产物结构明确,分子量分布窄。本论文第三部分利用溶胶凝胶法制备了疏水性能良好的涂层。首先采用溶胶凝胶法,通过控制氨水的添加量,制备了不同粒径的纳米二氧化硅溶胶。对硅溶胶的形貌、粒径和粒度分布进行了分析,同时对溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅的机理进行了讨论。之后选取了六种粒径较小的纳米二氧化硅溶胶,利用醋酸酸化并加入KH550使其团聚,旋涂于玻璃片表面形成涂层基底,在玻璃片表面形成微纳粗糙结构,再利用十七氟癸基三甲氧基硅烷修饰其表面,得到疏水性较好的涂层。研究表明,硅溶胶粒径为58 nm时,其制备的疏水涂层最为理想,其表面形貌良好,拥有较大的表面粗糙度,接触角可达到151.0°,具有超疏水性,可见光透过率达到85.5%。本论文第四部分选取粒径为58 nm的硅溶胶旋涂在载玻片表面形成涂层基底,再利用第二章中合成的硅烷偶联剂进行表面修饰,研究了硅烷偶联剂结构对涂层疏水性能、附着力、硬度、透过率等的影响。研究表明,同类型含氟硅烷偶联剂中氟含量越大,其修饰的涂层接触角越大;相似相对分子质量及氟含量情况下,直链型含氟硅烷偶联剂修饰的涂层疏水性优于支链型修饰的涂层。经含氟硅烷偶联剂修饰的疏水涂层中,接触角最大的是由聚合度为9的支链型含氟硅烷偶联剂(DF3)修饰的涂层,可达141.6°。疏水涂层的附着力均达1级,硬度均达H,可见光透过率高于82.9%,具有良好的自清洁性能。