超疏水织物在自清洁、防污、防冻/防雾/防腐、减阻、抗菌生长、液体操纵等方面有着广泛的应用。其制造方法可分为物理方法（如浸涂，气相沉积，喷涂，自组装和光刻）、化学方法（如接枝反应，原位聚合，电化学沉积和交联），或两者兼而有之。一般来说，大多数超润湿涂层在化学和机械损伤下都不耐用，如化学/溶剂侵蚀、紫外线照射、极端条件、长时间洗涤和磨损等。为了提高涂层的耐久性，人们已经付出了大量的努力，并取得了显著进展，如通过交联或化学接枝将功能层与基材结合，在基材表面构建分层结构，使用坚固的弹性体纳米复合涂层，以及设计自修复涂层。
含氟表面活性剂材料已被广泛应用于降低表面自由能和增强表面的超疏水性，但是它们对健康和环境有潜在的危害。人们一直致力于开发无氟超疏水涂层材料。一些无氟低表面能聚合物和化学品（如聚二甲基硅氧烷（PDMS）、十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）、十八烷基三氯硅烷（OTS）、十八胺（ODA）、硅油和蜡）已被应用于制备无氟超疏水表面。
近年来，石墨烯材料因其低密度、高导电性、柔韧性、优异的热稳定性和化学稳定性等独特性能而受到广泛关注。人造纤维表面容易积聚静电，会影响穿着的舒适性。微生物在织物上的粘附和增殖会产生不良气味、污渍、变色，甚至可能引起病原体感染，危害人类健康，因此，赋予织物抗菌性能非常重要。石墨烯材料在涂层中的应用使其具有抗静电和杀菌功能。石墨烯还被用于制造具有特定功能的超疏水织物。
织物染色不仅是时尚的表现，也是美感和个性表达的重要方式。近年来，具有多种颜色和超疏水性的织物因其功能与美学的完美结合而引起人们的极大兴趣。然而，由于分散染色系统的高温高压和难以精确控制所涉及的物理/化学反应，具有高耐久性的一步多功能染色虽然备受期待，但难以实现。多功能织物整理工艺涉及多个加工步骤，不同设备的应用和多种材料的使用，这不可避免地会产生额外的废水和能源消耗。开发一步法处理工艺制备多彩、多功能超疏水涂层，特别是在减少碳足迹和环保方面，是非常可取的，但仍然具有挑战性。
近期，青岛大学牛海涛/周华团队通过简单的一步分散染色工艺制备出具有抗菌和抗静电性能的耐久、多彩、多功能无氟超疏水织物涂层。
该涂层由改性水性聚氨酯（WPU）、十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）、还原氧化石墨烯（rGO）和分散染料组成。
高温高压条件下的分散染色工艺不仅可以实现织物染色，在织物表面形成牢固粘合的多功能涂层，还能促使氧化石墨烯(
该涂层在反复等离子体刻蚀损伤中表现出自修复性能。该涂层还具有抗静电和抗菌性能，对金黄色葡萄球菌的抗菌率超过98%以上。因此，本研究开发的一步多功能涂层策略，为制备具有预定功能的彩色织物提供了一种高效、经济且环保的方法，在实现功能性织物的绿色生产中具有极高的应用潜力。
织物制备工艺示意图
(a)彩色多功能超疏水PET织物制备工艺示意图；(b)涂层织物的SEM图像；(c)处理过的织物上水滴照片；(d)处理过的织物上各种水性液滴照片；(e)染成不同颜色的织物照片。
磨损、洗涤、超声处理等试验
(a)洗涤对rGO/HDTMS/WPU/黑色染料处理的织物WCA和SA的影响；(b)织物经过100次洗涤后的SEM图像；(c)洗涤对K/S的影响；(d)磨损对WCA和SA的影响；(e)织物经过2000次磨损循环后的SEM图像；(f)磨损对K/S的影响；(g)织物在有机溶剂中浸泡24 h后的WCA和SA结果；(h) 暴露于365nm紫外光照射下织物的WCA和SA；(i)超声处理对WCA和SA的影响；(j)超声处理30分钟后织物的色牢度；(k)在180℃下热处理30分钟和(l)在液氮中浸渍3分钟后织物的疏水性。
抑菌、自修复等试验
(a)原始PET和(b) PET涂层织物的静态电压和半衰期；(c)织物对金黄色葡萄球菌的抑制作用；（d-e）显示等离子体处理后织物的热诱导自修复性能照片；(f) 10次等离子体/热处理循环后染色织物的WCA；(g)彩色超疏水rGO/HDTMS/WPU/染料涂层及热诱导自修复机理示意图。
数据来源与出处
相关研究成果发表在最新一期的《Progress in Organic Coatings》上。
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