研制了一種無機(jī)-有機(jī)超疏水涂料（IOS-PA），用于制備防水草房。

通用，多功能，高實(shí)用的草房防水超疏水涂料

根據(jù)監(jiān)測(cè)全球貧困，由世界銀行2017年在非洲和亞洲的偏遠(yuǎn)和不發(fā)達(dá)地區(qū)，極端貧困仍然存在。作為一種必需品，草房是大多數(shù)居民唯一的主要生活活動(dòng)場(chǎng)所。但是，下雨天，草房容易被淋濕，屋頂漏水帶來極大的不便。建造防水草屋是實(shí)現(xiàn)自由舒適生活的有效途徑。

成果簡(jiǎn)介：

I0S- PA不僅具有機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)防腐性能，而且還具有自愈性、抗結(jié)冰性和耐高低溫( 150°C和- 196°C)性能。光催化也實(shí)現(xiàn)了與IOS-PA，證明了有機(jī)物(尼羅河紅，甲基藍(lán)，甲基橙)的降解。而且，極長(zhǎng)時(shí)間的抗紫外線，即對(duì)紫外線照射的抗性( 365 nm ,5.0+0.6mW/cm2) 100 小時(shí)和環(huán)境陽(yáng)光8640小時(shí)(1年)，導(dǎo)致的超疏水性和光催化的矛盾性質(zhì)共存IOS-PA,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自清潔去除污垢顆粒和有機(jī)污染物。具體而言，一個(gè)草房涂層與I0S- PA表現(xiàn)出良好的防水性能，表明潛在的，以確保舒適的生活條件，生活在未開發(fā)地區(qū)的人，即使在雨天。I0S- PA具有多種優(yōu)良特性，在實(shí)際應(yīng)用中具有良好的可擴(kuò)展性。

要點(diǎn)1：IOS-PA的制造原理

為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械超疏水性，靈活的“涂層+膠粘劑"的方法已被證明是有意義的，并表明了廣泛應(yīng)用的潛力.含樹脂聚合物和聚四氟Z烯納米粒子( PTFE)的全有機(jī)防水涂料NPs)所開發(fā)的納米復(fù)合成分的機(jī)械和化學(xué)性質(zhì)，表現(xiàn)出機(jī)械化學(xué)魯棒性.紫外光是超疏水材料的有害因素.通過混合金屬氧化物光催化劑與疏水聚合物，如PT PENPs,聚二甲基硅氧烷(PDMS),和硅納米絲制備了具有長(zhǎng)期抗紫外性能的超疏水表面。

由雙尺度Ti02制備I0S - PANPs,ER和全氟辛烷磺酸，通過噴涂、刷涂、浸涂，可在多種基材上進(jìn)行涂層。超疏水涂層表現(xiàn)出機(jī)械魯棒性，化學(xué)防腐，和長(zhǎng)期抗紫外線，在同一時(shí)間。超疏水性保持穩(wěn)定，即使在暴露于紫外線下100小時(shí)和環(huán)境陽(yáng)光下8640小時(shí)(1年)。此外，還觀察到I0S - PA的自愈性、耐高低溫性、抗結(jié)冰性、光催化性和自清潔性。

要點(diǎn)2：針對(duì)涂料的性能（憎水性，多功能性，光催化作用，超疏水性）試驗(yàn)

兩種Ti 02發(fā)現(xiàn)納米粒子的平均直徑為21 nm和200 nm。插圖顯示這樣的表面上有水滴。b-cTEM圖像的涂層.顯示雙尺寸的Ti 02直徑為200nm的納米顆粒(b和21 納米(c)被ER涂層，厚度從1nm到3nm不等。d涂層的表面化學(xué)成分進(jìn)行了研究XPS,插圖顯示了鈦的放大圖XPS結(jié)果eXPS01峰(黑線)我們的涂層。反褶積表明存在Ti-O-Ti(棕線)和Ti-鄰Si (藍(lán)線) 鍵，表明全氟辛烷磺酸也被接枝到Ti O2NPs.f涂敷基材.上的動(dòng)態(tài)接觸角(玻片、織物、木材、PS和陶瓷片)。高性能的水滴在樣品上的彈跳表明涂層具有很強(qiáng)的憎水性。

a在每個(gè)磨損周期后測(cè)試涂層表面的WCAs，幾乎所有WCAs都大于150。，獲得穩(wěn)定的超疏水性。b經(jīng)過50次砂擊后，涂層的WCA均保持在較高水平,且表現(xiàn)出超強(qiáng)的拒水性能。當(dāng)置于pH= 1 (C)，而pH值則為7(d)，而pH值為14 (e)的溶液，分別為4，8，和8小時(shí)，涂層仍然表現(xiàn)出超強(qiáng)的拒水性與高WCA和低RCAf五個(gè)涂層樣品(玻璃片,織物，木材，PE膜，陶瓷芯片). 上的WCA改變后，氧等離子體處理和加熱在烤箱中。等離子體處理后，表面從超疏水轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水性，然后在150°C處理5min后，再獲得超疏水性。自愈周期可重復(fù)10次。g在150。C處理100h后仍能獲得超強(qiáng)的拒水性能。h用極冷液氮(LN)處理銅版紙，在室溫下干燥。經(jīng)10次液氮處理后，測(cè)試涂層織物的WCA和RA。

aTi 02光催化機(jī)理2. b復(fù)合涂層的順磁共振譜(ESR/EPR)譜圖顯示，涂層中含有大量的超氧自由基和羥基自由基。c尼羅河紅溶液的紫外-可見光譜顯示F-ER-TiO分解2納米粒子每1小時(shí)。插圖是光學(xué)照片的顏色變化。dF- ER- Ti2納米粒在10個(gè)處理周期中對(duì)尼羅紅的降解性能良好超過4小時(shí)。ct 表明有機(jī)物含量后，紫外線照射0，1，2，3,和4小時(shí)，在每個(gè)周期，Co是尼羅河紅的原始含量。

F- ER- Ti 02納米粒子仍表現(xiàn)出穩(wěn)定的超疏水性，在紫外光下100小時(shí)的高W CA，150° (a)及環(huán)境陽(yáng)光8640小時(shí)(d)，其中表面結(jié)構(gòu)b, e和低表面能化合物c, f幾乎保持不變。g涂層表面具有多功能自清潔功能，可通過滾動(dòng)水去除砂粒，紫外光降解有機(jī)染料。所有in sets在a和d顯示在紫外線或陽(yáng)光照射下的WCA。刻度條: 0.5微米(b,e1厘米(g).

小結(jié)：

屋頂漏水是雨天的常見現(xiàn)象，讓居民很不舒服。超疏水材料是很有前途的候選人，以保護(hù)草屋從雨水。然而，機(jī)械薄弱，化學(xué)腐蝕和紫外光敏感性是限制這些非潤(rùn)濕材料在現(xiàn)實(shí)生活中更廣泛的應(yīng)用的三個(gè)主要挑戰(zhàn)。我們的多功能I0S - PA具有抗紫外線防水性、機(jī)械堅(jiān)固性、化學(xué)防腐性、自愈性、耐低溫和高溫?fù)p傷性、抗結(jié)冰性、光催化性和自清潔性，在不發(fā)達(dá)地區(qū)的防水房屋中具有必要的、有意義的和實(shí)際的應(yīng)用潛力。