超疏水涂层具有优异的防水性能，在自清洁、防冰和减阻等应用中备受青睐。它们的实际应用往往受到耐久性的限制。超疏水性所依赖的微纳分级结构很容易被机械磨损破坏，而且所用的低表面能材料在紫外线照射下可能会劣化。
超疏水涂层在生产过程中对环境的影响引起了额外的关注。传统方法（如喷涂）因其操作简单且适合大面积施工而受到青睐。这些方法通常依赖于挥发性有机溶剂，这不仅对健康构成风险，也带来了环境问题。随着环保意识的增强和政策的日益严格，对环境友好型替代品的需求不断上升。水性涂料被认为是更可持续的选择，显著降低或完全消除了有机溶剂的使用。
静电粉末喷涂（EPS）是一种特殊的表面处理技术，因其高效率和环保性而受到各个行业的青睐。该技术利用静电荷来确保粉末颗粒精确地粘附在工件上，从而最大限度地减少浪费和过度喷涂，因此极为高效。这种精确性使得效率极高，可达99%，这使得EPS成为一种经济可行的技术。此外，EPS在环保方面也具有显著优势，因为它不使用溶剂，也不排放挥发性有机化合物（VOCs）。粉末的再利用能力进一步增强了EPS的环境可持续性，使其成为表面处理的绿色选择。与使用有机溶剂的传统喷涂方法获得超疏水涂层的大量研究相比，详细介绍EPS制备超疏水涂层的出版物要少得多。
近期，江苏理工学院欧军飞团队采用静电粉末喷涂技术，成功制备出一种环保且耐用的超疏水涂层，该涂层具有优异的防冰和除冰性能，而且在生产过程中不产生挥发性有机化合物（VOCs）。
通过将聚四氟乙烯（PTFE）和二氧化硅（SiO2）颗粒整合到聚酯粉末中，然后用家用搅拌器充分混合，随后通过静电吸附将混合后的粉末均匀地喷涂在基材上，并经过固化处理，获得具有高机械强度的超疏水涂层。
该涂层的接触角约为162°，滚动角约为2.3°。即使经过两次水和落沙冲击测试（相当于ISO/TS 10689标准规定的两年自然风化）、250次磨损或200次剥离测试或在强酸或强碱溶液中浸泡4小时，涂层仍能保持约150°的接触角，表明其具有优异的耐久性和耐酸碱性能。该涂层的超疏水性使水滴在−20℃下的结冰时间延长了2.8~4.2倍，同时冰的粘附强度降低了87%。
在模拟阳光（1kW/m2）或红外激光（25kW/m2）照射下，该涂层上的冰融化速度比未在涂覆涂层的铝板上快了近50%。本研究制备的超疏水涂层不仅环保、耐用，而且还具有优异的防冰性能，有望大规模生产并广泛应用于户外金属保护领域。
超疏水涂层制备工艺示意图
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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