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·10· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

2.2.2 AFM 测试
图 3 为涂层表面 AFM 图，二维图见内插图。

图 5 FVT-SiO 2 XPS 谱图
Fig. 5 XPS spectrum of FVT-SiO 2

图 3 FVT-SiO 2 涂层 AFM 图 如图 5 所示，4 个特征峰分别属于 F、O、C 和
Fig. 3 AFM image of FVT-SiO 2 coating Si 元素，相对原子比分别为 37.27%、20.64%、28.12%

如图 3 所示，从三维结构图可看出涂层膜类似 和 13.98%。发生在结合能为 283.00 eV 处的特征峰
荷叶表面纳米乳突而氟硅树脂类似荷叶表面一层 C 1s 峰归于 C—C，C—H 键；结合能为 101.32 eV
蜡质化学物质；氟硅树脂可以为涂层表面提供良好 处的特征峰 Si 2p 峰归于 Si—O 键；在结合能为
的疏水性，而纳米结构可以捕获空气，在水滴与涂 530.00 eV 处出现了 O 1s 的特征峰。最强的吸收峰
层接触面形成一层气膜，减小水滴与涂层的实际接 出现在了结合能为 687.80 eV 处的 F 1s 峰，表明了
触面积，实现涂层表面的疏水性，即仿生学荷叶效 FVT-SiO 2 树脂表面包含大量有机 C—F 键。
应 [16] 。二维图表明，涂层表面有纳米粒子存在，分 2.4 水解缩聚反应条件对接触角的影响
布均匀。 本文通过一组对比实验探讨了纳米颗粒及
2.2.3 粒径测试 POTS 的加入方式对接触角的影响，结果见图 6。
图 4 为 FVT-SiO 2 粒径分布图。

图 6 POTS 加料方式对接触角的影响
Fig. 6 Effect of charging mode of POTS on the contact angle
图 4 FVT-SiO 2 粒径分布图
Fig. 4 Particle size distribution of FVT-SiO 2
如图 6 所示，当有纳米颗粒存在时，接触角明
如图 4 所示，FVT-SiO 2 的平均粒径为 150± 显增加；通过滴加 POTS 的方法，可以实现树脂的
50 nm，呈规则球状，大小均一，分散均匀，很少有 层层分步水解，使 POTS 接枝到纳米颗粒表面，实
团聚现象，这是由于反应体系层层分步水解缩聚， 现优点最大化，此时接触角最大，可达到 138.5°。
大大降低了 SiO 2 表面—OH 的数量，使其能充分缩 2.5 浸涂次数对涂层接触角的影响
聚且降低了反应物自身缩合的几率，很好地解决了 图 7 为浸涂次数对涂层水、油（内插图）接触
SiO 2 团聚现象。另外，纳米粒子表面有机化，不但 角的影响。
降低了羟基的含量，而且由于空间位阻的因素，使 如图 7 所示，当 w(FVT-SiO 2 )=1%时，随着浸涂
SiO 2 分散更均一 [17] 。 次数的增加，水和油的接触角都随之增加。但
2.3 FVT-SiO 2 树脂的 XPS 表征 FVT-SiO 2 质量分数为 3%或 2%，且浸涂层数为 3 次
图 5 为 FVT-SiO 2 的 XPS 谱图。 时，涂层的接触角达到最大，再增加层数，接触角