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超疏水、超光滑等超浸润表面在建筑、农业、医疗、海洋防污等领域具有广泛的应用前景,成为目前材料研究领域的热点。超疏水是指材料表面水接触角大于150°,滚动角小于10°,超疏水现象是微/纳粗糙结构和低表面能化学组成共同作用的结果。而灌注液体型光滑多孔表面(SLIPS),也称为超光滑表面,一般通过在粗糙基材上灌注润滑油获得光滑的动态液体覆盖层。本文基于仿生学的思想,开展了超疏水和SLIPS表面的新型制备方法的研究,并拓展其在防污和防覆冰涂层方面的应用。论文首先通过甲基三乙氧基硅烷、全氟已基磺酰基氨基三乙氧基硅烷以及纳米硅溶胶的水解共缩聚制备具有全疏和自清洁性能的超疏水涂层。通过调节溶剂极性控制纳米粒子团聚,进而调控涂层表面粗糙尺度和润湿性能,获得全疏液型纳米杂合涂层,水和正十六烷接触角分别增大至158°和134°。该涂层可涂覆于如金属、玻璃、棉布和纸张等材料表面,赋予其在严苛的环境如高温、强酸、强碱以及油类污染下的自清洁和防粘附性能。通过该方法制备纳米杂合涂层简单经济,在长效防污自清洁等领域具有广泛的应用前景。在一步溶胶-凝胶法制备的纳米杂合基材HC上浸润不同粘度的硅油,得到稳定透明的光滑杂化涂层SHC。HC内部交联网状结构以及纳米粗糙结构导致的毛细作用力强化了基材的储油能力。SHC在强剪切力、高温蒸发以及持续水流等强化硅油损失条件下,滞后角均低于5°,超润滑性能不变。静态细菌粘附的CFU计数实验表明,与玻璃和HC相比,SHC表面细菌粘附量降低2个数量级。此外,经强化润滑油损失实验之后的牛血清白蛋白粘附测试表明SHC表面蛋白质粘附量低于6μg/cm~2,具有长效抗蛋白粘附性能。SHC表面为生物医学材料上防污涂层的构建提供了新思路。为进一步探究超浸润表面的防覆冰性能,制备了含氟疏水涂层FC和浸润全氟聚醚的超光滑含氟涂层SFC。对比研究了亲水玻璃、高疏水HC和FC、以及超光滑SHC和SFC的防覆冰性能差异。DSC研究水滴在表面上结晶过程,发现超浸润表面均可降低水的结晶温度至约-17℃。超光滑表面可显著延长结冰时间至1000s,是空白玻璃的20倍;降低冰的粘附力至0.1 N,与高疏水表面相比下降3个数量级。低温高湿环境下结霜实验表明超光滑表面防结霜性能优异。研究结果为超浸润表面在防覆冰领域的应用提供了依据。