无氟无纳米粒子自粗糙有机硅整理剂：面向消防服的超疏水修复与抗冰应用

本工作开发了一种新型无氟/无纳米粒子自粗糙有机硅整理剂，通过溶剂诱导相分离技术，在消防服表面构建耐久超疏水涂层（CA达159°，SA为5.5°）。该涂层经洗涤、磨损和化学腐蚀后仍保持超疏水性，兼具优异抗冰性和透气性，为特种防护装备提供了环保高效的解决方案。

　　

¹Materials

芳纶织物（Aramid fabric）和商用超疏水芳纶织物（CAF）由山西元丰纺织科技有限公司提供。乙烯基封端聚二甲基硅氧烷（Vi-PDMS, 1000 cps和100,000 cps）和氢封端聚二甲基硅氧烷（H-PDMS, H含量1.6%）购自浙江新安化工集团。甲基乙烯基MQ硅树脂（DY-VMQ401V5，M/Q=0.71）由山东大易化工有限公司提供。铂（Pt）催化剂（400 ppm）购自上海笛柏化学品技术有限公司。四氢呋喃（THF，分析纯）和去离子水（DIW）购自天津江天化工技术有限公司。所有化学品均未经进一步纯化直接使用。

²Construction of self-roughened surfaces

超疏水织物的制备流程如Scheme 1所示。通过溶剂诱导相分离法，以Vi-PDMS、H-PDMS和甲基乙烯基MQ硅树脂为成膜组分，THF为溶剂，DIW为非溶剂，设计并制备了一系列无氟无纳米粒子的TW/SP-MQ有机硅整理剂。具体而言，防水涂层通过Vi-PDMS与H-PDMS之间的硅氢加成反应形成，MQ硅树脂作为增强剂提升界面结合强度。通过优化THF/DIW比例，在水相富集系统中自发形成均匀分散的悬浮颗粒，经温和固化温度（80°C）处理后可在芳纶织物表面构建微纳米级粗糙结构。固化后的涂层透明度高达88%，超疏水性能显著（CA=159°，SA=5.5°），且经10次标准洗涤、400次砂纸磨损及24小时酸碱盐浸泡后仍保持CA>150°。值得注意的是，整理后的织物透气性和柔韧性几乎不变，并表现出卓越抗冰特性。

Conclusion

总之，本研究通过乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、氢封端聚二甲基硅氧烷和甲基乙烯基MQ硅树脂，基于硅基聚合物在四氢呋喃（溶剂）和去离子水（非溶剂）中的溶解度差异，通过溶剂诱导相分离法制备了一种新型无氟/无纳米粒子自粗糙有机硅超疏水整理剂。通过系统调节THF/DIW比例，实现了微纳米级粗糙结构的可控构建，赋予消防服持久超疏水性和抗冰功能。该环保型整理剂展现出规模化生产潜力，在高端纺织品和特种防护装备领域具有广阔应用前景。