109 / 2022-09-15 19:33:36

炭黑/PDMS超疏水涂层的制备与除/防冰性能研究

超疏水,炭黑,除/防冰,喷涂法

超疏水涂层在自清洁、抗结冰等方面具有广阔的应用前景，研究制备性能可靠的超疏水表面具有重要意义。通过优化涂料组分配比，采用喷涂法在铝合金表面制备了超疏水涂层。该涂层以环氧树脂为底层黏合剂，待底层环氧树脂半固化后再喷涂炭黑与聚二甲基硅氧烷（PDMS）共混液作为表层，经固化后得到一种具有多层粗糙结构的炭黑/PDMS超疏水涂层。对涂层测试的结果表明，最佳工艺条件下，涂层表面接触角与滚动角可分别达到167°与2.3°，呈现优异的超疏水性能。水滴在涂层表面的Cassie-Baxter润湿状态使得其与涂层间的粘附力极低而不易附着。水滴在涂层表面迅速滚落并带走污染物，从而达到自清洁效果。基于涂层中炭黑所提供的光热转换效应，在自然光照下涂层表面的冰会迅速融化而脱落，因而涂层具有良好的除冰性能。