構(gòu)筑類荷葉結(jié)構(gòu)
荷葉具有超疏水性的原因是其具有表面乳突和蠟質(zhì)晶體使其形成的微米-納米復(fù)合結(jié)構(gòu)。超疏水表面是指靜態(tài)接觸角大于150°，滾動(dòng)角小于10°的固體表面。由于憎水角θ 與材料的表面形貌( 或表面粗糙度) 和材料的表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。
故認(rèn)為構(gòu)筑超疏水結(jié)構(gòu)有2 種途徑: 一是改變疏水材料表面的粗糙度; 二是在具有一定表面粗糙度的疏水材料表面修飾低表面能的物質(zhì)在荷葉結(jié)構(gòu)的研究基礎(chǔ)上，大量研究者做了相關(guān)的研究工作。
楊金鑫等發(fā)現(xiàn)了SiO2包覆CaCO3復(fù)合粒子的“草莓”結(jié)構(gòu)，可制備出具有“荷葉效應(yīng)”的涂層，觀察發(fā)現(xiàn)該涂層具有微米-納米二重結(jié)構(gòu)，經(jīng)測(cè)驗(yàn)，靜態(tài)接觸角達(dá)169°，滾動(dòng)角僅為2°，證明該涂層具有超疏水性; 方京男等通過將CaCO3 /SiO2復(fù)合粒子進(jìn)行化學(xué)修飾，使納米SiO2與微米CaCO3粒子復(fù)合形成了類似荷葉表面的微米-納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，且因化學(xué)修飾在涂料表面可形成疏水性的—CH3包覆層，使CaCO3 /SiO2復(fù)合粒子表面疏水性增強(qiáng); 黃碩等利用機(jī)械共混法添加納米SiO2顆粒對(duì)PRTV 進(jìn)行改性，其涂層的水接觸角可由106°提高到150°，制得了超疏水復(fù)合涂料。
Pawel Zylka利用電火花加工，在鋁合金板上制作出類荷葉結(jié)構(gòu)的模板，可用在硅橡膠涂料的表面，以構(gòu)造涂層表面的粗糙度。類荷葉結(jié)構(gòu)的存在可大量提高涂層的自清潔性，即憎水性和憎水遷移性，因而憎水性喪失難度增大，恢復(fù)快，也可提高防污閃涂層的使用壽命。
雖然此類方法具有可操作性，但其工藝復(fù)雜，成功率低，成本較高，在實(shí)際操作中困難較大，如粒子包覆技術(shù)工藝?yán)щy，化學(xué)修飾用六甲基二硅氮烷揮發(fā)性強(qiáng)，難以保證其對(duì)納米粒子的修飾作用，且其毒性高，不易溶于溶劑中，對(duì)涂料其他性能的影響并沒有被證明，機(jī)械共混法較理想化，制備荷葉結(jié)構(gòu)的模板成本高且實(shí)現(xiàn)困難，因而仍需要后期研究者的繼續(xù)探索。
結(jié)語(yǔ)
通過分析室溫硫化硅橡膠防污閃涂料的成分組成( 通常包含室溫硫化硅橡膠、填料、助劑) 以及各成分的作用，分別從涂料的憎水性、憎水遷移性、憎水性的喪失與恢復(fù)能力和附著力等主要指標(biāo)方面評(píng)價(jià)了涂料的性能。
指出目前普遍使用的防污閃涂料的性能和壽命已不能滿足電力線路的使用需求，開發(fā)一種性能優(yōu)良的新型長(zhǎng)效防污閃涂料是提高外絕緣可靠性的最佳手段。
其主要實(shí)施途徑有3 種: 一是加入含氟物質(zhì)來改善基體材料，或直接使用納米硅鋼涂層等其他涂料; 二是改善現(xiàn)有涂料配方，改變成分種類和含量; 三是構(gòu)造類“荷葉”微米-納米二重復(fù)合結(jié)構(gòu)，形成超疏水涂層。但在此基礎(chǔ)上，仍會(huì)存在大量不足，如如何保證性能間的相互影響和平衡，需要后期研究者的繼續(xù)研究探索。