全氟聚醚功能化透明超疏水复合涂层的简易制备及其性能研究

《Surfaces and Interfaces》：Facile preparation of perfluoropolyether functionalized transparent superhydrophobic composite coatings

本文报道了一种通过刮涂-喷涂两步法制备的透明超疏水复合涂层。该涂层以乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）为粘结层，纳米二氧化硅（SiO2）构建微纳粗糙结构，并采用环保型全氟聚醚硅氧烷（PFPE-Si）进行表面修饰，兼具高透明度（透光率90.9%）、超疏水性（水接触角158°，滑动角3°）、自清洁性及优异的机械/化学耐久性。特别值得注意的是，PFPE-Si赋予涂层显著抗紫外性能（紫外照射48小时后性能保持稳定），为光伏面板、汽车玻璃等透明器件表面防护提供了低成本、可规模化应用的解决方案。

　　

亮点

本研究通过简单的刮涂-喷涂两步法，成功制备出兼具高透明度与超疏水性的复合涂层。涂层以EVA为粘结层固定纳米SiO₂颗粒，再经PFPE-Si修饰后形成稳定的微纳分级结构。其水接触角高达158°，滑动角低至3°，透光率超过90%，且具备自清洁功能。系列测试表明，涂层抗磨损、耐化学腐蚀，更因PFPE-Si的引入展现出卓越的紫外稳定性（365 nm紫外照射48小时后接触角仍达155°），在透明器件表面防护领域具有广阔应用前景。

结论

本研究采用刮涂与喷涂相结合的简易工艺，成功制备出透明超疏水涂层。通过调控两种粒径纳米SiO₂的比例，优化了微纳粗糙结构，实现了透明度与超疏水性的平衡。低表面能物质PFPE-Si的引入进一步增强了疏水性能。在最优配方下，涂层水接触角达158°，滑动角小于3°，透光率超过90%。涂层同时具备自清洁能力、良好的机械与化学稳定性，以及出色的抗紫外性能。这种简易、环保的制备策略为透明超疏水涂层的实际应用提供了新思路。