当润滑剂保持率增加冰附着力时：滑液浸润多孔表面中的离子液体

《Polymers》：When Lubricant Retention Increases Ice Adhesion: Ionic Liquids in SLIPS

　　

摘要

浸润液体润滑多孔表面 (SLIPS) 可以减少冰粘附，但其耐久性取决于耦合的润湿、流变和相变效应。在此，评估了七种具有不同烷基和二硅氧烷取代基的咪唑鎓离子液体 (ILs) 作为激光纹理化超疏水铝的润滑剂。在 30 次结冰 - 除冰循环中，关联了表面张力、粘度、热行为、润滑剂保持率、润湿性以及 ?10 °C 下的冰粘附力。所有新鲜制备的涂层都是水可润湿的，但表现出较弱的液滴钉扎，尽管表观水接触角低于 90°，滑动角为 1.4–7.5°。这种组合反映了润滑剂介导的界面，其中液滴流动性不仅仅由静态接触角决定。在不同的润滑剂下，SLIPS 的行为在离心负载下出现了分歧：低粘度 ILs 被耗尽，而在施加的冷却方案下固化的 ILs 被更有效地保留在纹理内。反直觉的是，更高的润滑剂保持率导致了更高的冰粘附力，因为固化的 ILs 稳定了表面起伏内的冰桥。循环后最低的粘附力是在浸渍了 [C₉C₃Si₂Oim][NTf₂] 的涂层中获得的，该涂层在润滑剂耗尽后恢复了超疏水状态，水静态接触角为 171.6 ± 1.6°。这些结果确定了润滑剂相态和界面重新分布作为耐用防冰 SLIPS 的关键设计参数。