基于氟烷基接枝密度调控的不同抗润湿需求表面的研究

以1H, 1H, 2H, 2H-全氟癸基三乙氧基硅烷改性纳米Ti O2，通过TGA表征氟硅烷浓度与接枝密度的关系。将不同接枝密度的Ti O2颗粒分散液喷涂于玻片上，获得具有不同抗润湿性能的表面（FMTS）。利用液滴形状分析仪测定不同表面能的水、乙二醇、正十六烷、正十二烷和正癸烷在FMTS表面的接触角（Contact angle, CA）和滑动角（Sliding angle, SA），并考察液滴撞击表面时的形态变化。结果表明：FMTS表面对液滴的黏附力随氟烷基接枝密度的增大而减弱，而抗润湿性能随接枝密度的增大而增强；当接枝密度达到2.3301、7.5871和11.3730μmol/m2时，表面分别可阻止表面能大于47.7、25.4和23.8mN/m的液体润湿。因此，利用简便的氟烷基功能化反应，可在较大范围内调控纳米Ti O2表面氟烷基的接枝密度，协同调节表面能和表面形貌，进而构建不同抗润湿需求的表面。