本發(fā)明涉及一種耐磨的超親水水下超疏油涂層的制備方法。

背景技術(shù)：

超親水表面由于在防霧、自清潔、增強(qiáng)沸騰傳熱及油水分離等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，近年來被廣泛合成并應(yīng)用于不同基材。就大多數(shù)超親水表面而言，由于表面對水的強(qiáng)親和力，其在水下也顯示出高度疏油或超疏油的特性。然而，傳統(tǒng)制備超親水表面的方法大多采用表面化學(xué)改性或在表面沉積機(jī)械強(qiáng)度差的親水性材料。比如發(fā)表在Advanced Materials上2011年第23期第4270頁的文章《A novel superhydrophilic and underwater superoleophobic hydrogel-coated mesh for oil/water separation》介紹了一種超親水水下超疏油不銹鋼網(wǎng)的制備方法，通過將親水性的水凝膠包裹在不銹鋼網(wǎng)上，從而使不銹鋼網(wǎng)獲得超親水水下超疏油性，并將其應(yīng)用于油水分離，但所用水凝膠機(jī)械強(qiáng)度較差，在吸水后膨脹并變軟，不適合大規(guī)模應(yīng)用。發(fā)表在Advanced Materials上2013年第25期第4192頁的文章《Nanowire-haired inorganic membranes with superhydrophilicity and underwater ultralow adhesive superoleophobicity for high-efficiency oil/water separation》采用化學(xué)刻蝕的方法在銅網(wǎng)上刻蝕出納米線，從而獲得超親水水下超疏油的銅網(wǎng)，可用于分離水包油型乳液，文中雖未對銅網(wǎng)的機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行探討，但從文中銅網(wǎng)的微觀結(jié)構(gòu)上可知其機(jī)械強(qiáng)度依然有限，不能承受較大的外力磨損。其他的技術(shù)如靜電紡絲、電化學(xué)聚合、等離子體處理及模板法等不僅制備工藝繁瑣，而且難以得到耐磨的超親水表面。因此，尋求簡單的，普適的方法制備出高度耐磨的超親水水下超疏油表面目前仍難以實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決現(xiàn)有超親水水下超疏油表面制備工藝繁瑣并且耐磨性差的問題，而提供一種基于溶脹法制備耐磨超親水水下超疏油表面的方法。

一種基于溶脹法制備耐磨超親水水下超疏油表面的方法是按以下步驟完成的：

一、制備無機(jī)粒子涂料：

將尼龍、親水性的無機(jī)粒子及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為88％的甲酸混合，得到含無機(jī)粒子涂料；

所述的尼龍與親水性的無機(jī)粒子的質(zhì)量比為1:(0.5～20)；所述的含無機(jī)粒子涂料中尼龍和親水性的無機(jī)粒子的總質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10％～55％；

二、噴涂膠層：

將膠黏劑均勻噴涂在基底表面，獲得均勻的膠層，然后干燥至膠層完全固化，得到涂膠的基底；

所述的膠黏劑為可被甲酸溶脹的膠黏劑或可被甲酸溶脹的聚合物；

三、浸涂無機(jī)粒子涂料：

將涂膠的基底垂直浸沒在含無機(jī)粒子涂料中，浸泡時(shí)間為5s～2h，然后將浸泡后的基底以1mm/s～10mm/s的速度從含無機(jī)粒子涂料中提拉抽出，得到吸附有涂料的基底，將吸附有涂料的基底置于溫度為20℃～80℃烘箱中干燥，直至溶劑完全揮發(fā)，即完成基于溶脹法制備耐磨超親水水下超疏油表面的方法。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明的方法簡單，不需借助復(fù)雜的設(shè)備，原料易得，耗時(shí)短，反應(yīng)條件溫和，毒性小。

2、所制備的耐磨超親水水下超疏油涂層具有超親水水下超疏油特性：涂層在空氣中對水的接觸角為0°，在水下對油的接觸角大于150°，滑動角小于10°。

3、所制備的耐磨超親水水下超疏油涂層具有優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性。該方法制備的耐磨超親水水下超疏油表面克服了以往制備的超親水涂層機(jī)械穩(wěn)定性差的缺陷，大大提高了涂層的機(jī)械壽命，具有廣泛的應(yīng)用前景。

涂層的機(jī)械穩(wěn)定性取決于兩個(gè)方面：一是涂層與基底的結(jié)合強(qiáng)度，二是涂層本身的機(jī)械強(qiáng)度。

尼龍具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、硬度、尺寸穩(wěn)定性、韌性及耐磨性，因而被用來提高涂層的性能。尼龍中的酰胺鍵(-CO-NH-)與親水性的無機(jī)粒子表面的羥基(-OH)產(chǎn)生強(qiáng)的氫鍵作用，從而使涂層中的粒子被牢牢地粘接在一起，并使涂層的機(jī)械強(qiáng)度提高。另外，涂層本身和基底之間也有很強(qiáng)的結(jié)合力，這種結(jié)合力源于尼龍分子鏈與膠黏劑分子鏈間的物理糾纏作用：當(dāng)涂有膠黏劑的基底被浸沒于含無機(jī)粒子涂料中時(shí)，甲酸引起膠黏劑涂層溶脹，使得膠黏劑分子鏈之間的空隙逐漸增大。分子鏈間空隙的增大使得尼龍分子可以借機(jī)滲入到這些空隙中，并與膠黏劑分子鏈發(fā)生無規(guī)律的交織。當(dāng)甲酸完全揮發(fā)后，尼龍分子與膠黏劑分子間便形成物理纏結(jié)，從而獲得高的結(jié)合強(qiáng)度。涂層本身的機(jī)械強(qiáng)度和其與基底之間的高粘附力使得所制備的涂層可以抵抗復(fù)雜的機(jī)械破壞。

除此之外，由于涂層還具有一定的厚度和連續(xù)的粗糙結(jié)構(gòu)，當(dāng)表面發(fā)生磨損時(shí)，受損的涂層脫落并暴露出下級的涂層，所暴露的涂層具有和原始涂層表面一致的粗糙度，因而涂層能夠經(jīng)受反復(fù)的磨損并維持水下超疏油性。

附圖說明

圖1為實(shí)施例一步驟二中涂膠的基底表面放大8000倍的SEM圖；

圖2為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面放大2500倍的SEM圖；

圖3為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片橫斷面放大400倍的SEM圖；

圖4為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片橫斷面放大5000倍的SEM圖，1為膠黏劑；

圖5為水滴在實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面的接觸角；

圖6為油滴在實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面的水下接觸角；

圖7為用水潤濕的對比試驗(yàn)一制備的事先未經(jīng)噴膠處理的載玻片及用水潤濕的實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片的照片，A為對比試驗(yàn)一制備的事先未經(jīng)噴膠處理的載玻片，B為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片；

圖8為用水潤濕的對比試驗(yàn)一制備的事先未經(jīng)噴膠處理的載玻片及用水潤濕的實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面在經(jīng)過手指摩擦后的照片，A為對比試驗(yàn)一制備的事先未經(jīng)噴膠處理的載玻片，B為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片；

圖9為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面在經(jīng)過24kPa壓強(qiáng)及600目砂紙摩擦不同距離時(shí)的水下油的接觸角和滑動角變化，1為接觸角，2為滑動角；

圖10為被水潤濕的實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面在經(jīng)過24kPa壓強(qiáng)及600目砂紙摩擦不同距離時(shí)的水下油的接觸角和滑動角變化，1為接觸角，2為滑動角；

圖11為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面經(jīng)過流速3.5m/s及直徑5mm的水柱沖刷1h后的照片，1為水柱沖擊區(qū)域；

圖12為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油涂層與膠黏劑層的交界處經(jīng)過流速3.5m/s及直徑5mm的水柱沖刷1h后的照片，1為水柱沖擊區(qū)域；

圖13為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面在經(jīng)過不同物理和化學(xué)環(huán)境處理后的水下油的接觸角和滑動角，“■”為接觸角，“◆”為滑動角，a為在溫度為-30℃的空氣中處理72h；b為在溫度為100℃的空氣中處理72h；c為在溫度為80℃的去離子水中處理12小時(shí)；d為在pH＝1的硫酸水溶液中處理72h；e為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3.5％的氯化鈉水溶液中處理72h；f為甲苯中常溫浸泡72h；g為乙醇中常溫浸泡72h。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式一種基于溶脹法制備耐磨超親水水下超疏油表面的方法是按以下步驟完成的：

一、制備無機(jī)粒子涂料：

將尼龍、親水性的無機(jī)粒子及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為88％的甲酸混合，得到含無機(jī)粒子涂料；

所述的尼龍與親水性的無機(jī)粒子的質(zhì)量比為1:(0.5～20)；所述的含無機(jī)粒子涂料中尼龍和親水性的無機(jī)粒子的總質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10％～55％；

二、噴涂膠層：

將膠黏劑均勻噴涂在基底表面，獲得均勻的膠層，然后干燥至膠層完全固化，得到涂膠的基底；

所述的膠黏劑為可被甲酸溶脹的膠黏劑或可被甲酸溶脹的聚合物；

三、浸涂無機(jī)粒子涂料：

將涂膠的基底垂直浸沒在含無機(jī)粒子涂料中，浸泡時(shí)間為5s～2h，然后將浸泡后的基底以1mm/s～10mm/s的速度從含無機(jī)粒子涂料中提拉抽出，得到吸附有涂料的基底，將吸附有涂料的基底置于溫度為20℃～80℃烘箱中干燥，直至溶劑完全揮發(fā)，即完成基于溶脹法制備耐磨超親水水下超疏油表面的方法。

本實(shí)施方式的有益效果是：1、本實(shí)施方式的方法簡單，不需借助復(fù)雜的設(shè)備，原料易得，耗時(shí)短，反應(yīng)條件溫和，毒性小。

2、所制備的耐磨超親水水下超疏油涂層具有超親水水下超疏油特性：涂層在空氣中對水的接觸角為0°，在水下對油的接觸角大于150°，滑動角小于10°。

3、所制備的耐磨超親水水下超疏油涂層具有優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性。該方法制備的耐磨超親水水下超疏油表面克服了以往制備的超親水涂層機(jī)械穩(wěn)定性差的缺陷，大大提高了涂層的機(jī)械壽命，具有廣泛的應(yīng)用前景。

涂層的機(jī)械穩(wěn)定性取決于兩個(gè)方面：一是涂層與基底的結(jié)合強(qiáng)度，二是涂層本身的機(jī)械強(qiáng)度。

尼龍具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、硬度、尺寸穩(wěn)定性、韌性及耐磨性，因而被用來提高涂層的性能。尼龍中的酰胺鍵(-CO-NH-)與親水性的無機(jī)粒子表面的羥基(-OH)產(chǎn)生強(qiáng)的氫鍵作用，從而使涂層中的粒子被牢牢地粘接在一起，并使涂層的機(jī)械強(qiáng)度提高。另外，涂層本身和基底之間也有很強(qiáng)的結(jié)合力，這種結(jié)合力源于尼龍分子鏈與膠黏劑分子鏈間的物理糾纏作用：當(dāng)涂有膠黏劑的基底被浸沒于含無機(jī)粒子涂料中時(shí)，甲酸引起膠黏劑涂層溶脹，使得膠黏劑分子鏈之間的空隙逐漸增大。分子鏈間空隙的增大使得尼龍分子可以借機(jī)滲入到這些空隙中，并與膠黏劑分子鏈發(fā)生無規(guī)律的交織。當(dāng)甲酸完全揮發(fā)后，尼龍分子與膠黏劑分子間便形成物理纏結(jié)，從而獲得高的結(jié)合強(qiáng)度。涂層本身的機(jī)械強(qiáng)度和其與基底之間的高粘附力使得所制備的涂層可以抵抗復(fù)雜的機(jī)械破壞。

除此之外，由于涂層還具有一定的厚度和連續(xù)的粗糙結(jié)構(gòu)，當(dāng)表面發(fā)生磨損時(shí)，受損的涂層脫落并暴露出下級的涂層，所暴露的涂層具有和原始涂層表面一致的粗糙度，因而涂層能夠經(jīng)受反復(fù)的磨損并維持水下超疏油性。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：步驟一中所述的親水性的無機(jī)粒子為SiO₂粒子、TiO₂粒子或BaSO₄粒子。其它與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二之一不同的是：步驟一中所述的尼龍為尼龍6,6、尼龍6或尼龍4,6。。其它與具體實(shí)施方式一或二相同。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同的是：步驟二中所述的基底為耐酸材料。其它與具體實(shí)施方式一至三相同。

具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同的是：步驟二中所述的膠黏劑為聚氨酯膠黏劑或環(huán)氧樹脂。其它與具體實(shí)施方式一至四相同。

具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同的是：步驟一中所述的尼龍與親水性的無機(jī)粒子的質(zhì)量比為1:4.4。其它與具體實(shí)施方式一至五相同。

具體實(shí)施方式七：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至六之一不同的是：步驟一中所述的含無機(jī)粒子涂料中尼龍和親水性的無機(jī)粒子的總質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為35％。其它與具體實(shí)施方式一至六相同。

具體實(shí)施方式八：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至七之一不同的是：步驟三中將涂膠的基底垂直浸沒在含無機(jī)粒子涂料中，浸泡時(shí)間為10min。其它與具體實(shí)施方式一至七相同。

具體實(shí)施方式九：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至八之一不同的是：步驟三中然后將浸泡后的基底以2mm/s的速度從含無機(jī)粒子涂料中提拉抽出。其它與具體實(shí)施方式一至八相同。

具體實(shí)施方式十：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至九之一不同的是：步驟三中將吸附有涂料的基底置于溫度為25℃烘箱中干燥，直至溶劑完全揮發(fā)。其它與具體實(shí)施方式一至九相同。

采用以下實(shí)施例驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果：

實(shí)施例一：

一種基于溶脹法制備耐磨超親水水下超疏油表面的方法是按以下步驟完成的：

一、制備無機(jī)粒子涂料：

將尼龍、親水性的無機(jī)粒子及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為88％的甲酸混合，得到含無機(jī)粒子涂料；

所述的尼龍與親水性的無機(jī)粒子的質(zhì)量比為1:4.4；所述的含無機(jī)粒子涂料中尼龍和親水性的無機(jī)粒子的總質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為35％；

所述的尼龍為尼龍6,6；所述的親水性的無機(jī)粒子為SiO₂粒子；

二、噴涂膠層：

將膠黏劑均勻噴涂在基底表面，獲得均勻的膠層，然后干燥，直至膠層完全固化，得到涂膠的基底；

所述的膠黏劑為市售奧斯邦92環(huán)氧三防漆；所述的基底為載玻片；

三、浸涂無機(jī)粒子涂料：

將涂膠的基底垂直浸沒在含無機(jī)粒子涂料中，浸泡時(shí)間為10min，然后將浸泡后的基底以2mm/s的速度從含無機(jī)粒子涂料中提拉抽出，得到吸附有涂料的基底，將吸附有涂料的基底置于溫度為25℃烘箱中干燥，直至溶劑完全揮發(fā)，得到耐磨超親水水下超疏油載玻片。

對比試驗(yàn)一：

一、制備無機(jī)粒子涂料：

將尼龍、親水性的無機(jī)粒子及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為88％的甲酸混合，得到含無機(jī)粒子涂料；

所述的尼龍與親水性的無機(jī)粒子的質(zhì)量比為1:4.4；所述的含無機(jī)粒子涂料中尼龍和親水性的無機(jī)粒子的總質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為35％；

所述的尼龍為尼龍6,6；所述的親水性的無機(jī)粒子為SiO₂粒子；

二、浸涂無機(jī)粒子涂料：

將基底垂直浸沒在含無機(jī)粒子涂料中，浸泡時(shí)間為10min，然后將浸泡后的基底以2mm/s的速度從含無機(jī)粒子涂料中提拉抽出，得到吸附有涂料的基底，將吸附有涂料的基底置于溫度為25℃烘箱中干燥，直至溶劑完全揮發(fā)，得到事先未經(jīng)噴膠處理的載玻片；

所述的基底為載玻片。

圖1為實(shí)施例一步驟二中涂膠的基底表面放大8000倍的SEM圖；由圖可知，固化后的膠黏劑涂層十分平整，沒有明顯的粗糙度。

圖2為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面放大2500倍的SEM圖；由圖可知，所制備的耐磨超親水水下超疏油表面由微米級的SiO₂粒子和更小的尼龍晶粒組成，呈現(xiàn)出十分粗糙的結(jié)構(gòu)。

圖3為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片橫斷面放大400倍的SEM圖；由圖可知，所制備的耐磨超親水水下超疏油涂層呈現(xiàn)連續(xù)堆積的粒子結(jié)構(gòu)，這使得當(dāng)涂層被磨損時(shí)，下級暴露出的涂層依然保持和原始表面相似的粗糙度，從而使表面的超潤濕性得以維持。

圖4為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片橫斷面放大5000倍的SEM圖，1為膠黏劑；由圖可知，顯示了耐磨超親水水下超疏油涂層、膠黏劑層以及載玻片三者的交界面。

圖5為水滴在實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面的接觸角；由圖可知，水滴在所制備的耐磨超親水水下超疏油表面呈現(xiàn)近乎0°的接觸角，證明其超親水性。

圖6為油滴在實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面的水下接觸角；所述的油滴為1,2-二氯乙烷；由圖可知，水下的油滴在所制備的耐磨超親水水下超疏油表面呈現(xiàn)大于150°的接觸角，證明其水下超疏油性。

圖7為用水潤濕的對比試驗(yàn)一制備的事先未經(jīng)噴膠處理的載玻片及用水潤濕的實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片的照片，A為對比試驗(yàn)一制備的事先未經(jīng)噴膠處理的載玻片，B為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片；圖8為用水潤濕的對比試驗(yàn)一制備的事先未經(jīng)噴膠處理的載玻片及用水潤濕的實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面在經(jīng)過手指摩擦后的照片，A為對比試驗(yàn)一制備的事先未經(jīng)噴膠處理的載玻片，B為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片；手指摩擦過程中盡量控制為相同的力度，由圖可知，使用膠黏劑進(jìn)行固定的耐磨超親水水下超疏油涂層可以很好地抵抗手指摩擦，而未經(jīng)膠黏劑固定的涂層在被水潤濕后極易被手指磨損，從而使涂層脫落，這證明了膠黏劑在維持涂層穩(wěn)定方面的重要作用。

對實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片及被水潤濕的實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面進(jìn)行砂紙磨損測試；具體是按以下步驟進(jìn)行的：將實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片及被水潤濕的實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面固定于桌面上(涂層朝上)，使其不能移動即可，將寬度為1cm的條形砂紙的砂面貼于被固定的耐磨超親水水下超疏油表面上，并于砂紙另一面上施加215g重物，并使重物固定，構(gòu)成摩擦系統(tǒng)(由上至下依次為重物，砂紙，耐磨超親水水下超疏油涂層)。線性水平抽拉砂紙使其在超親水表面的一個(gè)定域(1cm×0.9cm)內(nèi)發(fā)生相對滑動(手工拉動即可，抽拉速度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響不大，可忽略)，從而對表面產(chǎn)生磨損。由于砂紙長度有限，每次以拉動10cm為標(biāo)準(zhǔn)，在相同的區(qū)域內(nèi)(1cm×0.9cm)進(jìn)行反復(fù)多次抽拉。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以磨損區(qū)域的水下油的接觸角和滑動角相對磨損距離的變化表征，每摩擦10cm測定磨損區(qū)域水下油的接觸角和滑動角。壓強(qiáng)則根據(jù)施加重物的重量215g及磨損區(qū)域(1cm×0.9cm)的面積進(jìn)行換算，得出壓強(qiáng)為24kPa。所述的砂紙為600目。測試結(jié)果如圖9及圖10所示。

圖9為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面在經(jīng)過24kPa壓強(qiáng)及600目砂紙摩擦不同距離時(shí)的水下油的接觸角和滑動角變化，1為接觸角，2為滑動角；由圖可知，所制備的耐磨超親水水下超疏油涂層在干態(tài)即使經(jīng)歷反復(fù)的磨損(每次摩擦10cm)后也不會喪失其水下超疏油的特性，直至涂層完全磨損殆盡，其水下超疏油性才喪失。

圖10為被水潤濕的實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面在經(jīng)過24kPa壓強(qiáng)及600目砂紙摩擦不同距離時(shí)的水下油的接觸角和滑動角變化，1為接觸角，2為滑動角；由圖可知，所制備的耐磨超親水水下超疏油涂層在濕態(tài)下即使經(jīng)歷反復(fù)的磨損(每次摩擦10cm)后也不會喪失其水下超疏油的特性，直至涂層完全磨損殆盡，其水下超疏油性才喪失。

圖11為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面經(jīng)過流速3.5m/s及直徑5mm的水柱沖刷1h后的照片，1為水柱沖擊區(qū)域；由圖可知，所制備的超親水涂層可以很好得抵抗水流沖刷。

圖12為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油涂層與膠黏劑層的交界處經(jīng)過流速3.5m/s及直徑5mm的水柱沖刷1h后的照片，1為水柱沖擊區(qū)域；由圖可知，所制備的耐磨超親水水下超疏油涂層中涂層與膠黏劑的結(jié)合處有很好的結(jié)合強(qiáng)度，可以很好得抵抗水流沖刷。

圖13為實(shí)施例一制備的耐磨超親水水下超疏油載玻片表面在經(jīng)過不同物理和化學(xué)環(huán)境處理后的水下油的接觸角和滑動角，“■”為接觸角，“◆”為滑動角，a為在溫度為-30℃的空氣中處理72h；b為在溫度為100℃的空氣中處理72h；c為在溫度為80℃的去離子水中處理12小時(shí)；d為在pH＝1的硫酸水溶液中處理72h；e為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3.5％的氯化鈉水溶液中處理72h；f為甲苯中常溫浸泡72h；g為乙醇中常溫浸泡72h。由圖可知，所制備的耐磨超親水水下超疏油表面具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性。

本實(shí)施例耐磨超親水水下超疏油涂層的制備是通過對已固化的膠黏劑涂層進(jìn)行溶脹，并利用該過程固定親水性的尼龍涂料來實(shí)現(xiàn)的，所用膠黏劑為奧斯邦92環(huán)氧樹脂。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，任何可以被甲酸溶脹的膠黏劑或聚合物都可用于尼龍/甲酸涂料的固定。例如，除環(huán)氧樹脂外，聚氨酯膠黏劑也同樣適用；而有機(jī)硅橡膠(PDMS)，聚四氟乙烯等材料由于無法被甲酸溶脹，因而無法用來固定尼龍涂層。

本實(shí)施例含無機(jī)粒子涂料是由無機(jī)SiO₂粒子、尼龍6,6及甲酸(88％)三者組成，而在實(shí)際應(yīng)用中，各組份均可按需求進(jìn)行調(diào)整：除尼龍6,6外，其他尼龍系列產(chǎn)品如尼龍6，尼龍4,6等等均適用于本發(fā)明，這里無需窮舉；甲酸的濃度也可根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)高或降低；除SiO₂粒子外，其他粒子如TiO₂，BaSO₄等任何可用于構(gòu)建涂層粗糙結(jié)構(gòu)的粉體材料也可應(yīng)用于本發(fā)明，并且其粒徑范圍也可在廣范圍進(jìn)行調(diào)整。