Page 65 - 精细化工2020年第2期

第 2 期 张伟钢，等: 超疏水近红外吸收涂层的制备及性能表征 ·267·

相应的表观接触角将增大。基于此，在本身表面比 后，可使涂层表面粗糙度有所增加，从而可使涂层
的疏水性增强，相应的水接触角有望增大。
较光滑的 PDMS/Sm 2 O 3 复合涂层中添加少量 SiO 2

a—0；b—4%；c—8%
图 4 不同纳米 SiO 2 添加量所制备涂层的 SEM 照片

Fig. 4 SEM images of the coatings prepared by adding different amounts of nano-SiO 2

图 5 为按不同纳米 SiO 2 添加量所制备涂层的近
红外反射光谱。由图 5 可见，在涂层配方中添加少
量 SiO 2 并不会改变涂层反射光谱的峰形，涂层仍可
在 1.095 µm 波长处出现吸收峰，但随着涂层中 SiO 2
添加量的增加，涂层中的吸收峰相对强度逐渐减弱。
然而涂层对 1.06 µm 近红外光的反射率反而略有降
低，可从 SiO 2 添加量为 0 时的 58.8%降低为添加量
为 8%时的 56.5%，这主要是由于涂层粗糙度的增加
使涂层对近红外光的散射作用略有增强引起的。可
见，在涂层配方中添加少量 SiO 2 并不会降低涂层对
1.06 µm 近红外光的低反射性能，仍然可使涂层保持
良好的激光隐身效能。

a—0；b—2%；c—4%；d—8%

图 6 不同纳米 SiO 2 添加量所制备涂层的水接触角图像
Fig. 6 Water contact angle of the coatings prepared by
adding different amounts of nano-SiO 2

2.3 表面微纳结构层对涂层性能的影响
根据荷叶效应在涂层表面构筑微纳粗糙结构有

望实现涂层超疏水特性，为此采用在 Sm 2 O 3 质量分
图 5 不同纳米 SiO 2 添加量所制备涂层的近红外反射
光谱 数为 40%的 PDMS/Sm 2 O 3 涂层表面涂覆 PDMS/SiO 2
Fig. 5 Near-infrared reflection spectra of the coatings 微纳结构层的方法来实现涂层的超疏水特性。图 7
prepared by adding different amounts of nano-SiO 2 为经不同配比（质量分数）PDMS/SiO 2 微纳结构层

图 6 为按不同纳米 SiO 2 添加量所制备涂层的水 表面涂覆后的涂层 SEM 照片。
接触角图像。由图 6 可见，随着涂层中纳米 SiO 2 添 由图 7 可以发现，经 PDMS/ SiO 2 微纳结构层表
加量的增加，涂层表面的水接触角略有增大，当添 面涂覆后，PDMS/Sm 2 O 3 复合涂层的表面粗糙度明
加量增大到 8%时，涂层的水接触角可从原先的 113° 显上升，经 SiO 2 质量分数为 30%的 PDMS/SiO 2 微
增大到 116.5°，但增大的效果非常有限。可见，采 纳结构层涂覆后，涂层表面出现了明显的由纳米
用在涂层配方中直接添加少量 SiO 2 的方法虽可使涂 SiO 2 团聚而形成的众多乳突状结构单元，上述结构
层疏水性略有增强，但离超疏水特性的要求还有较 的存在可明显增大水珠在涂层表面的气液界面，从
大差距，还需采用其他技术手段来实现涂层的超疏 而大大增强涂层的疏水特性，有望使涂层实现超疏
水特性。 水特性。