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随着经济的不断发展,我们周围的建筑也越来越多,住宅、商业大厦以及景区建筑等都拔地而起。现在人们在关心房屋建筑的实用性之余,越来越在意它们的美观。然而,大自然中的各种污染物使得原本崭新的建筑变得“劣迹斑斑”,破坏了建筑物原有的美观,整个城市也会因为一幢幢灰蒙蒙的建筑变得黯淡无光、失去活力。想要清除这些污渍又要花费大量的人力物力。因此,开发出一款高性能的自清洁涂料就能很好的解决这一问题。本文首先将十七氟癸基三乙氧基硅烷(FAS-17)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)以及市售的纳米SiO2均匀分散到水性环氧树脂或硅丙乳液中。通过改变各原料用量,得到最优配方:1.5 g纳米SiO2、2.0 g水性环氧树脂(EP-51)、2.0 g环氧固化剂(HGF)、0.3 mL FAS-17、0.6 mL KH-550,溶剂为15 mL无水乙醇、10 mL水。所得水性环氧涂料经喷涂、120 oC固化1小时后,接触角可达156.7?,滚动角为6.2?,室温固化24小时亦可达到超疏水效果。同样,对硅丙乳液,最优配方如下:2.0 g纳米SiO2、2.5 g硅丙乳液、0.3 mL FAS-17、0.6 mL KH-550,溶剂为20 mL乙醇、15 mL水。所得涂料经喷涂、120 oC固化1小时之后,接触角最高可达156.8?,此时滚动角为7.5?,室温固化24小时亦可达到超疏水效果。最后,我们将上述两种超疏水涂层进行了耐污性能测试,包括抗灰尘附着性能、各类液体(水滴、灰尘/水悬浮液、植物油/水混合物、植物油)在其表面的浸润情况、污水中浸泡实验以及长时间的户外实验。结果表明,两种超疏水涂层对灰尘有很好的自清洁能力,即户外有一定的持久自清洁能力。但是其耐水浸泡性能不佳,其原因可能是涂层表面极性基团(环氧树脂中的醚键、羟基等)在水浸泡情况下往表面反转,导致水浸润从Cassie状态向Wenzel状态转变。据我们所知,这是国内外首次报道这一现象(此前一般是研究水压、水流冲击、低温冷凝、以及结构磨损等外部因素造成Cassie-Wenzel转变)。如何在不大幅提高成本的前提下,提高表面疏水基团含量,应该是开发实用耐污自洁涂料的方向。