有序可控微-纳米织构超疏水涂层材料的构筑及防结/覆冰特性研究

超疏水涂层材料是表面功能材料研究的前沿领域之一，在减阻、降噪、防污，尤其是防结/覆冰、自清洁方面显示出良好的应用前景。本项目采用非离子表面活性剂作"模版"设计并制备水溶性氟聚合物（PTFE）乳胶体系，利用"液晶模版机理"实现可控构筑有序氟聚合物纳米纤维微-纳米织构超疏水涂层；建立并发展利用"液晶模版机理"可控构筑不同形状、尺寸、方向聚合物纳米纤维的制备工艺原理及技术方法。设计并建立简便、合理的结冰环境模拟（温度、湿度可控）测试装置及试验方法，研究揭示有序微-纳米织构超疏水涂层抑制各相态水于其表面上水珠/水汽凝结结冰的作用机理及冰晶粘着/脱附的本质。并在此基础上，探索/发展具有实际工程应用价值的可控微-纳米织构超疏水涂层防结/覆冰技术方法，为提升我国在防止/减小航空、电力传输等领域低温冰冻灾害的技术水平提供理论基础和技术支持，并逐步实现这类材料的实际工程防结冰应用。

各项研究工作均按照项目计划书要求进行，圆满完成计划书设定的目标。将“液晶模版机理”与“传统涂层固化工艺”有机结合，通过一步成膜法简便经济地构筑出具备低表面能疏水基团（-CF3）和MNBS织构的仿生超疏水涂层；利用“液晶模版机理”、“相分离机理”及“高分子结晶动力学”综合协同作用，于不同固化工艺下可控构筑出PTFE纳米纤维/纳米线及MNBS织构。系统研究了超疏水涂层表面形貌、表面化学特性和表面浸润粘附性能间的关系,为研究防结冰性能和工程化奠定材料基础。通过低温冰冻/结冰实验，考察了特殊润湿功能涂层表面的防结冰效果：多孔MNBS织构的超疏水涂层具有良好的防水珠/冰雪吸附、防结覆冰、脱附/去除冰雪功效；而致密的疏水/超疏水涂层具有优异的防水汽结覆冰性能。本项目的顺利实施为我国在通信/输电线路防结（覆）冰雪方面的性能提升、节能降耗等，奠定了必要的理论基础和技术支持。项目执行期间共发表学术论文2篇。