中国石油大学（华东）：可大规模生成！具有自清洁和防冰性能的无氟、耐用超疏水涂层

2026-05-27 17:02:22 作者：涂料驿站来源：涂料驿站分享至：

超疏水性是一种独特的润湿状态，其特征是水接触角（CA）大于150°，滚动角（SA）小于10°。由于这种特殊的防水性能，超疏水表面在自清洁、油水分离、防雾、防腐和防冰等领域展现出广阔的应用潜力。超疏水涂层因其低表面自由能和高表面粗糙度而具有独特的润湿特性。然而，这些表面特性往往导致超疏水表面的机械脆弱性，一旦受损，恢复其特殊的润湿性就变得十分困难。

近年来，许多研究都致力于开发耐用的超疏水涂层。然而，目前的研究面临着诸多应用方面的挑战，例如加工过程复杂、施工方法繁琐，以及使用不环保的含氟材料。因此，迫切需要开发一种简单、绿色且耐用的超疏水涂层。

近期，中国石油大学（华东）侯影飞/王明团队成功制备了一种具有自相似结构、自修复和防冰性能的新型无氟、坚固耐用的超疏水涂层。

首先以二氧化硅纳米颗粒作为乳化剂，通过原位预光交联法制得Pickering乳液基微球（PMC）粉末，然后将PMC和乙醇添加到聚合物粘合剂中，通过喷涂工艺制得EtOH-POA@PMC涂层。

所制得的涂层具有优异的超疏水性，其水接触角大于165°，滚动角为2.7°。重要的是，该涂层具有独特的自相似结构和自修复能力，使涂层具有优异的机械强度，使其在完全磨损之前能够保持水接触角在160°以上。此外，该涂层还表现出优异的自清洁和防冰性能，显著延迟了液滴冻结时间（1600秒，-15°C），是裸基材的11倍。值得注意的是，PMC的规模化制备已经实现，能够轻松生产出公斤级产品，展示了实际应用的可行性。

本研究适用于多种基材，有望实现大规模生产，为绿色、耐用且低成本的超疏水涂层的设计提供了新的见解，在实际应用中具有巨大的潜力。

制备过程

(a)PMC和(b)EtOH-POA@PMC涂层的制备过程。

数据来源与出处

相关研究成果以“Scalable Pickering emulsion-based fluorine-free durable superhydrophobic coating for self-cleaning and anti-icing applications”为标题发表在《Progress in Organic Coatings》上。

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