陆军装甲兵学院等：超疏水形状记忆环氧涂层，可显著提高防冰和防腐性能

2026-09-17 13:11:28 作者：涂涂驿站来源：涂涂驿站分享至：

聚合物涂层因其优异的物理、化学和机械性能，被广泛应用于海洋、航空航天和动力设备领域。然而，在一些极端恶劣的环境下，对聚合物涂层有着更高要求，例如海洋设备涂层需要具备良好的防腐蚀和防冰能力。近年来，基于表面改性原理，并受到荷叶和果蝇等生物的启发，超疏水涂层作为一种高性能涂层应运而生。其特征是具有较大的接触角和较小的滚动角，在油水分离、自清洁、防腐和防冰等领域得到了广泛应用。然而，超疏水涂层的微纳米结构容易受损，导致表面稳定性差，性能也会随之丧失。

近年来，形状记忆聚合物（SMPs）因其高刚性、强变形性和易于加工的特性已成为制备超疏水表面的理想材料。这类超疏水SMP结合了超疏水性和形状记忆的独特优势，已广泛应用于油水分离、自清洁、防腐、防冰以及液滴控制与输送等领域。

近期，陆军装甲兵学院、中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司‌采用飞秒激光刻蚀与表面改性相结合的技术，成功制备了一种具有太阳能电池板状微结构阵列的超疏水SMEP涂层。

首先利用飞秒激光技术在SMEP涂层表面刻蚀出类太阳能电池板微结构阵列，随后将其粘贴到Q235钢板上，然后使用1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷（FDTS）进行改性，干燥后获得SMEP-LE-M涂层。

经过激光刻蚀后，涂层表面形成的基底尺寸为40μm×40μm、倾斜角为31.6°、间距为50μm的太阳能电池板状微结构阵列。涂层表面的粗糙度由0.6μm增加至3.2μm，且表面存在微纳米复合结构。与原始涂层相比，所制得的涂层接触角为151.74°，滚动角为9.6°，表现出优异的超疏水性能。同时，该涂层能显著延缓液滴冻结时间，是原始涂层的4倍以上（最长可达328秒）。该涂层的固液传热效率降低了88.23%。该涂层的|Z|0.01值提高了8个数量级（高达7.73×1011Ω·cm2），防腐效率可达99.99%以上。此外，该涂层表现出优异的耐磨性：经过4次磨损测试后仍保持超疏水性能，即使经过10次磨损测试，依然具有良好的疏水性（接触角：145.12°，滚动角：12.2°）。

本研究操作简单，制备周期短，表面控制性强，在实际应用中具有广阔的前景。

制备工艺流程图

涂层制备工艺流程图。

数据来源与出处

相关研究成果以“Superhydrophobic shape memory epoxy coating with solar panel-like microstructure for enhanced anti-icing and anti-corrosion performance”为标题发表在《Progress in Organic Coatings》上。

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