Page 47 - 《精细化工》2020年第5期

第 5 期 廖正芳，等: 基于单宁酸制备可喷涂超疏水材料 ·897·

涂后的玻璃片上滴两滴亚甲基蓝水溶液，均有较大 再喷一层就可以简单快速地使表面恢复为超疏水表面。
的接触角。用小刀在原地用力划“井”字型划痕来模
3 结论
拟磨损（如图 6b）后，接触角明显小于 90.0°（如
图 6c）。将液滴吸去，取 1~2 滴乙醇（环己烷、丙
（1）通过 TEOS 水解合成二氧化硅纳米粒子并
酮等有机溶剂皆可）滴在磨损处（如图 6d），待有
形成凝胶颗粒，以六甲基二硅氮烷为表面改性剂接
机溶剂挥发完以后，再滴水溶液上去，表面已自修
枝甲基来降低表面能，合成了超疏水喷涂材料。此
复为疏水表面，如图 6e 所示，液滴的接触角与左边
外，单宁酸参与合成的喷涂材料能构建出疏水性能
的对照液滴几乎无异。基于以上结果，可以推测，磨
更强的表面。
损使部分表面的 m-TA-Si-gel 粒子缺失，从而使表面
（2）通过喷涂可对纸张、玻璃、铝箔、木板、
接触角降低，由于有机溶剂可以将部分涂层粒子重
棉质纺织物、塑料泡沫等常见表面进行超疏水改性，
新溶解分散，并重新附着在被磨损处，从而又再一次
速度快，方法简单。
构建出了具有 m-TA-Si-gel 粒子附着的超疏水表面。 （3）在涂层受到损伤后，滴加有机溶剂或者再

次喷涂均可使表面快速恢复为超疏水表面。
（4）加强该喷涂材料与基底的粘附性，增强涂
层的耐磨性是我们未来工作的方向。
参考文献：

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Fig. 7 Relationship between abrasion length and WCA of [10] WANG F, ZHOU Y L, YANG W B, et al. Anti-frosting performance
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source heat pump[J]. Applied Thermal Engineering, 2020, 169: 114967.
接触角随着磨损距离的增长而逐渐减小。当玻璃 [11] SCHUTZIUS T M, BAYER I S, QIN J, et al. Water-based, nonfluorinated
dispersions for environmentally benign, large-area, superhydrophobic
片在砂纸上负重磨损了 600 mm 以后，接触角仍在 coatings[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2013, 5(24): 13419-
130.0°以上。当磨损距离达到 1000 mm 后，玻璃片仍 13425.
表现出疏水状态，接触角降至 105.5°。以上结果表明， [12] SI Y F, ZHU H, CHEN L W, et al. A multifunctional transparent
superhydrophobic gel nanocoating with self-healing properties[J].
喷涂液在玻璃片上的耐磨性欠佳，即该喷涂材料的粒 Chemical Communications, 2015, 51(94): 16794-16797.
子与玻璃片的粘附力不强，这也是之后工作的方向。 [13] TADANAGA K, KATATA N, MINAMI T. Super-water-repellent Al 2O 3
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此时在磨损表面再喷涂一层喷涂液（1 g/L），接触角立
Ceramic Society, 1997, 80(4): 1040-1042.
即恢复至 154.0°。这表明当表面被大面积严重磨损后， （下转第 918 页）