与超疏水表面相关的改进
阅读说明：本技术 与超疏水表面相关的改进 (Improvements relating to superhydrophobic surfaces ) 是由 科林·R·克里克 丽贝卡·路易斯·艾普顿 于 2020-03-10 设计创作，主要内容包括：一种用于涂覆基材的超疏水膜。所述超疏水膜包含多个纳米颗粒连接在一起形成连续膜,每个纳米颗粒具有聚合物涂层,其中所述纳米颗粒的平均粒径与所述纳米颗粒的聚合物涂层的平均厚度之比为2.5:1至20:1。所述超疏水膜合适地提供了耐久的、抗紫外线的涂层,其在使用过程中保持高的水接触角。还公开了一种在基材上制备超疏水膜的方法,所述方法包括将纳米颗粒和聚合物混合以形成具有聚合物涂层的纳米颗粒,并将所述具有聚合物涂层的纳米颗粒施加到所述基材上以形成所述超疏水膜。还公开了用于用这种超疏水膜涂覆制品的制剂。(A superhydrophobic film for coating a substrate. The superhydrophobic film comprises a plurality of nanoparticles joined together to form a continuous film, each nanoparticle having a polymer coating, wherein the ratio of the average particle size of the nanoparticles to the average thickness of the polymer coating of the nanoparticles is from 2.5:1 to 20: 1. The superhydrophobic film suitably provides a durable, uv resistant coating that maintains a high water contact angle during use. Also disclosed is a method of making an ultrahydrophobic film on a substrate, the method comprising mixing nanoparticles and a polymer to form nanoparticles having a polymer coating, and applying the nanoparticles having a polymer coating to the substrate to form the ultrahydrophobic film. Formulations for coating articles with such superhydrophobic films are also disclosed.)
技术领域
本发明涉及超疏水组合物，例如膜，包含这种超疏水膜的制品，生产这种超疏水膜的方法和用这种超疏水膜涂覆制品的制剂。特别地，本发明涉及包含具有聚合物涂层的纳米颗粒的超疏水膜。
背景技术
自清洁技术具有巨大的商业潜力，可以应用于广泛的领域，例如防污漆、窗玻璃、混凝土和纺织品等。目前，可以使用两种主要表面类型来实现自清洁功能：超疏水或超亲水。两种表面类型都可以去除表面结合的污染物，如污垢和细菌。
自清洁超亲水表面利用光诱导的光催化和亲水性的协同作用。在这种机制中，表面结合的有机物质被降解，随后通过水在表面上均匀扩散的作用(这种现象称为水膜化)被去除。由于光致氧空位，由固有亲水性、光活性材料设计的涂层在用紫外线照射时可能会变得超亲水。然而，超亲水自清洁通常被认为不如超疏水自清洁，因为高防水性和减少的生物膜形成提供了更有效的清洁系统。
超疏水表面是通过将表面粗糙化与低表面能材料相结合制成的。定义为大于150°的高水接触角(WCA)和低接触角滞后(CAH)是用于量化疏水性的特征。这种超疏水表面上的水形成几乎球形的液滴，使表面张力最小化，这种液滴从表面滚落，带走不需要的污垢颗粒和表面细菌，这种现象称为莲花效应。
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