本论文以氟基聚合物和一种硅基聚合物为基础，系统地研究了氟基和硅基聚合物的憎水和疏冰性能。通过对表面化学组成和表面结构的设计，研究低温下的表面的憎水性能，揭示覆冰粘附强度、接触角、滚动角与表面化学组成和结构随温度变化的规律。并通过人工模拟自然覆冰条件，研究了多种聚合物涂层的覆冰量及其疏冰效果。　　以Cassie-Baxter理论为基础，设计三种特殊构造的表面，通过对表面结构和表面化学组成剖析，揭示了材料的憎水性与材料表明结构和化学组成的关系。材料表面的微纳结构越为丰富，材料的憎水性越强;并通过XPS表征表明材料表面的极性基团（如O和N等）越多，材料表明的憎水性趋弱。　　覆冰粘附强度测试表明氟基和硅基材料有良好的防覆冰效果，能明显降低材料表面的覆冰粘附强度，氟基材料最多能减少93％，硅基材料能减少95％。覆冰粘附强度测试了两个不同维度下测试，即覆冰对拉强度和覆冰剪切强度。同时发现覆冰粘附强度大小与材料在不同温度下接触角衰减具有很好的相关性。这是由于材料表面呈现不完备的微纳结构，这类结构不能像荷叶的完整的微纳结构那样产生超疏水性质，但能使表面具有较高疏水性，同时该结构不能阻止水滴渗入到微米结构的空隙中，从而在低温时接触角衰减较大。另一方面，一旦结冰之后在微米结构空隙间的冰柱会起到锚固作用，使冰层锚固在材料表明，从而增大了覆冰对拉强度。　　通过在人工环境箱中模拟覆冰时的温度、湿度、风速等大气条件，通过改变涂覆了数种材料的平板的角度，模拟输电导线不同方向的覆冰情况，研究了材料性质、倾斜角度对覆冰量的影响。研究结果表明，虽然氟基和硅基涂层都能明显降低材料表面的覆冰粘附力，但对于改善覆冰量无明显的效果，这是由于材料的覆冰量与材料的覆冰粘附强度无直接关系。但对于相同的样品，覆冰量与倾角成负相关，这是由于随着倾角α的增加，当过冷水在样品表面未冻结成冰时，随着水滴的增大水滴会沿样品表面滚落，倾角α越大越易滚落，从而随着倾角α的增大覆冰量逐渐减少。　　发明了控温湿同步测量液滴温度和滚动角的装置，分别测定了在25℃和-8℃下的氟基材料的憎水性，结果发现在-8℃下憎水性有明显下降，这是由于在低温下材料表面凹槽内会凝结微量的水占据了原来的气体空间，使得憎水性下降。凹槽内凝结的水与测量水滴相互接触，使得原来的固-气接触面变为固-气-液接触面，空气垫功能丧失，憎水性降低，材料的表面特性趋于一致。表明PTFE材料表面的微纳结构不能改善低温高湿环境中材料的疏水性能。　　同时测试了材料本体的物理性能和电学性能，包括拉伸强度，断裂伸长率，抗撕裂强度，体积电阻率，抗阻燃性能等。同时研究了各种填料对以上性能的影响。　　本论文的创新之处在于:　　(1)发明了控温湿同步测量液滴温度和滚动角的装置，用于跟踪材料表面在不同温度湿度环境下的憎水性，研究结果表明材料表面憎水性在低温下的衰减是由于表面微纳构造中冷凝水汽，使得空气垫部分丧失而造成。　　(2)系统地测试了一系列含氟材料和硅材料的覆冰对拉和覆冰剪切强度，并结合材料的憎水性，SEM以及XPS等数据，分析了材料覆冰粘附强度的影响因素，研究覆冰产生和发展规律，揭示了表面性质、构造与覆冰粘合强度的关联性，　　(3)应用人工模拟覆冰环境箱应用在试验中，对测量了不同摆放角度平面以及输电导线表面的覆冰量进行了综合评价。