防污涂層對水性、油性液體具有顯著的排斥性質(zhì)，可防止它們擴散到涂層表面，并在一定條件下把它們從表面驅(qū)除而不留任何殘留。

這些涂層有很大的實際應用價值——如用于智能手機，它們可以減少指紋沉積，便于屏幕清洗；將其涂覆于摩天大樓玻璃窗，有助于抑制污漬形成，在雨天易于清除灰塵，極大方便了人們的日常生活。

防污涂料瓷漆：自清潔、抗涂鴉和化學屏蔽性質(zhì)

制備抗污涂料的有效方法，第一種是采用氟化單元構(gòu)建微納米級的粗糙表面，以提供超雙疏性質(zhì)。

雖然油滴和水滴在這些粗糙表面有特殊的接觸角(150o以上)，易于從表面滾落，但紋理結(jié)構(gòu)的固有缺陷，包括較差的耐磨性和光學透明性，限制了其廣泛和長期應用。

已知光滑的表面與液滴的接觸角不超瓷漆過120o，當液滴從防污表面滑落時不會留下任何痕跡。在多孔表面用氟化的潤滑劑對孔進行填充而制備的光滑的多孔表面(SLIPS)，對水和油污染物具有顯著的排斥作用。但含氟液體會對環(huán)境和人體造成危害，因此游離潤滑油的蒸發(fā)或泄露仍是一個挑戰(zhàn)性課題。

與SLIPS比較，經(jīng)共價接枝對基質(zhì)進行預處理而制備的液狀單層瓷漆膜更為實用，如聚二甲基硅氧烷(PDMS)，它有效避免了蒸發(fā)或泄露造成的防污染劑損失。雖然有出色的液體滑動性質(zhì)，但其很易磨損。

防污涂料的制備及其結(jié)構(gòu)

與上述涂料不同，由于具有可變的厚度、透明的外觀、可與各種基質(zhì)結(jié)合、能固定于涂料基質(zhì)等性質(zhì)，基于聚合物的光滑防污涂料在實際應用中更具優(yōu)勢，它有效解決了光學透瓷漆明度差、抗磨損差以及防污試劑的蒸發(fā)或泄露等問題。

該類聚合物防污涂料通常在結(jié)構(gòu)中引入低表面張力基團以使表面具有低表面能，例如氟化的組分或含有PDMS的組分。使用氟化組分作為防污試劑是公認的有效方法，但成本高、不可降解、在生物體內(nèi)聚集、毒性高等缺點限制了其應用。

PDMS因其化學惰性、生物相容性、成本適中瓷漆，光學性質(zhì)和環(huán)境友好等優(yōu)點而被廣泛使用。為了制備無氟防污涂料，使PDMS的一側(cè)末端基與涂料基質(zhì)的兩側(cè)末端基共價連接，這有利于未連接的PDMS側(cè)鏈在涂膜表面形成刷，以提供優(yōu)異的液體滑移能力。

除了低表面能，充分交聯(lián)也是必不可少的。交聯(lián)不足會使表面重構(gòu)而降低液體的驅(qū)避性。因此，在此類涂料體系中，涂料前驅(qū)體瓷漆應具有較高的官能團密度，然后通過特定的固化劑或工藝以達到充分交聯(lián)的目的。

超支化聚合物高密度的末端功能基，可作為光滑防污涂料的交聯(lián)位點以形成充分的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。

華南理工大學、韶關(guān)大學、廣州大學的HeqingFu等人以端羥基超支化聚酯為涂料前體、單端羥基為末端基的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)為防污試劑、環(huán)瓷漆己烷二異氰酸酯三聚體為固化劑，制備了新型防污涂料。

新型防污涂料具有以下特點：

1、含有0.5wt%的PDMS，透明度和疏水性高。

2、對各種液體具有相當?shù)呐懦庾饔?，具有?yōu)異的自清潔性質(zhì)。

3、水、十六烷、鹽溶液、強酸堿溶液、泵油、原油等均可從其表面滑落而不留任何痕跡，涂層表面的污垢易于用水或油清除。

4、涂瓷漆層表面對人指紋、油墨、涂料和水污跡的排水性很強，因而具有潛在的抗指紋和抗涂鴉應用前景。

5、具有優(yōu)良的化學屏蔽能力，可在嚴酷的化學條件下保護基質(zhì)不受侵害。

6、抗磨損、抗沖擊、抗彎曲性能良好，對各種基材附著力良好。

文獻來源：XimingZhong, Hengfeng Hu,Lei Yang, JieSh瓷漆eng,andHeqing Fu*.ACSAppl. Mater. Interfaces2019, 11, 14305-14312.