表面溝槽微結構的低表面能材料的制備與表征*

劉曉東，崔向紅，李天智，何冬青，王麗杰

（黑龍江省科學院 高技術研究院，黑龍江 哈爾濱150020）

海洋環境是十分嚴酷的腐蝕環境，船舶長期處于這樣的環境中，腐蝕極其嚴重，而材料一直是其最主要的防污和防腐手段[1,2]。低表面能材料能夠減少海洋生物附著，提高防腐防污能力[3,4]。現有的低表面能材料主要包括有機硅樹脂和有機氟樹脂兩大類，其中有機硅樹脂是具有高度支鏈型有機聚硅氧烷，具有優異的耐候性，耐腐蝕性和電絕緣性，但它存在與基體間附著力差、耐鹽性能差和固化時間長等缺點。有機氟樹脂包括氟烯烴聚合物、氟烯烴與其他單體的共聚物這兩類，氟樹脂具有良好的疏水性，但存在著價格昂貴，工藝復雜，也限制了它的應用。

傳統觀點認為粗糙表面不具有防污性能,然而人們通過對生物表面防污現象的研究發現,有特定粗糙度的表面微結構具有一定的防污性能[5,6]。Bechert等[7]對比了光滑表面和微結構表面的防污性能,認為具有粗糙度的微結構表面防污性能明顯優于光滑表面；Wooley等以微相分離方法制備出了類似海豚皮膚的涂膜，試驗結果表明，這種涂膜能有效降低污損生物的黏附[8]；Bers等研究發現，貝殼上的表面微結構同樣有防止污損生物附著的能力[9]。主要原因是材料表面微結構對其表面潤濕性有著重要的影響，通過微結構的構筑可以降低材料表面的自由能，使其液體接觸角變大，附著力變小，從而對防污效果起到重要作用。……