Page 53 - 《精细化工》2022年第2期

第 2 期 张雪梅，等: 喷涂法制备硅藻土/Al 2 O 3 超疏水涂层 ·257·

2 结果与讨论 将图 3a 中不同硅藻土与 Al 2 O 3 质量比获得的 5 组样
品进行 SEM 分析，结果见图 3c~g。
2.1 制备条件优化
2.1.1 HDTMOS 添加量对涂层疏水性能的影响
HDTMOS 作为低表面能改性剂，其添加量对涂
层表面性能影响较大，在 m(硅藻土)∶m(Al 2 O 3 )=2∶
0.3、m(E51)∶m(丙酮)=0.5∶5 条件下，其余过程同
1.2 节，考察了不同 HDTMOS 添加量对超疏水涂层
静态水接触角及滚动角的影响，结果如图 2a 所示。
图 2a 显示，随 HDTMOS 添加量增加，涂层表
面静态水接触角逐渐增加，并稳定在 155°左右，滚
动角逐渐下降，并稳定在 6°左右。当不添加 HDTMOS
时，涂层表面疏水性较差，表面仅通过构筑硅藻土/
Al 2 O 3 的微纳米分级结构无法使涂层达到超疏水效
果。因此，需要通过 HDTMOS 进行低表面能改性。
HDTMOS 为线型结构，水解后的一端为—OH，一
端为疏水基团。—OH 靠范德华力作用接枝在硅藻
土/Al 2 O 3 粒子表面，疏水基团暴露在外，经高温固
化后，分子间羟基内脱水，从而形成稳定的超疏水
表面，原理如图 2b 所示。所以，适宜的 HDTMOS
添加量为 V(HDTMOS)∶V(乙醇)=0.04∶1。

图 3 硅藻土与 Al 2 O 3 质量比对涂层静态水接触角和滚动

图 2 HDTMOS 的添加量对涂层静态水接触角和滚动角 角的影响（a）；环氧树脂添加量对涂层静态水接触
的影响（a）；HDTMOS 表面改性原理图（b） 角和滚动角的影响（b）；m(硅藻土)∶m(Al 2 O 3 )= 2.3∶
Fig. 2 Effect of additive amount of HDTMOS on static 0、2.2∶0.1、1.5∶0.8、2.0∶0.3、0∶2.3 样品的 SEM
water contact angle and sliding angle of coating (a); 图（c~g）
Schematic diagram of surface modification of Fig. 3 Effect of mass ratio of diatomite to Al 2 O 3 on static
HDTMOS (b) water contact angle and sliding angle of coating (a);

2.1.2 硅藻土与 Al 2 O 3 质量比对涂层疏水性能的影响 Effect of additive amount of epoxy resin on static
water contact angle and sliding angle of coating (b);
在 m(E51)∶m(丙酮)=0.5∶5 条件下，其余过程 SEM images of samples with m(diatomite) ∶
同 1.2 节，考察了不同硅藻土与 Al 2 O 3 质量比对超疏 m(Al 2 O 3 )=2.3∶0, 2.2∶0.1, 1.5∶0.8, 2.0∶0.3,
水涂层静态水接触角及滚动角的影响，结果见图 3a。 0∶2.3 (c~g)