超疏水涂层具有自清洁的特点,常用于玻璃或金属表面以防止外界污染。超疏水涂层的构筑方法一般遵循两个原则,一是利用化学改性法构建低表面能涂层,利用涂层的低极性降低水的附着力;二是在涂层表面构筑仿生结构如荷叶结构等,降低水滴与涂层之间的作用面积,进而减小水滴与涂层之间的附着力,达到结构型超疏水。目前,超疏水涂层已应用于海洋防腐、原油输送、高层玻璃自清洁等领域,在社会和经济发展中起到了越来越大的作用。本论文从结构构造和化学改性两个角度出发制备一种利用木莓结构PS-SiO₂构造双尺寸粗糙结构超疏水涂层的方法,其中本文分为两个部分进行展开,第一部分讲述的是木莓结构PS-SiO₂的制备方法;第二部分是如何构造具有超疏水性的涂层。具体研究工作如下:第一部分围绕木莓结构PS-SiO₂的制备方法进行展开,通过以微米级尺寸的聚苯乙烯微球为模板利用静电作用将纳米级SiO₂颗粒富集在聚苯乙烯微球表面,从而获得结构可控的木莓结构复合粒子,利用木莓结构的表面粗糙度来构造双尺寸结构表面,而表面的粗糙程度可以通过改变聚苯乙烯微球与SiO₂之间的尺寸比进行调控。在构造木莓结构时应该注意的是SiO₂在聚苯乙烯微球表面的包覆程度,而包覆程度与SiO₂的质量与尺寸有关,当SiO₂质量增加时,更容易将聚苯乙烯完全包覆;而SiO₂尺寸的增加则会使聚苯乙烯微球的被包覆程度下降。要想获得完全被包覆的木莓结构PS-SiO₂复合粒子需要通过改变SiO₂的质量与尺寸进行双重调控。第二部分重点研究了构造具有超疏水性涂膜的制备工艺以及疏水涂膜润湿性的影响因素,在成膜工艺上,通过对成膜方法、浸没次数以及成膜温度进行调节选出最优方案:成膜方法为提拉成膜法、浸没次数为5次、成膜温度为140°C。在本部分,包覆程度直接影响了成膜后的表观形貌以及表面润湿性,当膜有完整的木莓结构存在时,膜表面才能具有双尺寸粗糙结构,并具有较高的疏水性。在本文中以含有0.5g10nmSiO₂的体系制成的膜具有更大的接触角,为118.4°。对该体系的膜进行疏水化处理,用十八烷基三甲基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷进行表面修饰后疏水膜的静态接触角分别为138.3°,151.4°。