所谓超疏水表面是指与水的静态接触角>150°、滚动角<10°的固体表面。随着科技的进步和社会的发展,超疏水材料以其独特的润湿性能在印刷包装工业中均具有广泛的应用前景。对自然界中天然超疏水表面微观结构的研究表明构建具有一定粗糙度的表面微观结构是获得超疏水表面的重要途径。因此,本论文从超疏水固体表面微细结构的角度出发,提出了几种构建超疏水功能涂层更为简单、高效的制备方法,并研究了相应表面的润湿性能及在疏水涂层及油水分离方面的应用。具体研究内容如下:(1)采用简单物理共混的方法制备出阶层结构微球并用于制备油水分离铜网。具体地,以苯乙烯(St)为聚合单体,分别采用分散聚合法和乳液聚合法制备出粒径为1μm和200nm左右的聚苯乙烯微球,在微球表面原位水解正硅酸乙酯形成PS@SiO2复合结构微球。将不同粒径大小的PS@SiO2微球按一定比例混合,用长碳链硅烷偶联剂十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)修饰后,涂覆于不同目数的铜网上制备超疏水/超亲油铜网,用于油水分离的应用。(2)采用一种比较简单、高效的合成方法制备了PS@SiO2有机/无机树莓状结构微球。具体地,采用分散聚合法,以St为聚合单体,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂制备了单分散的PS微球。实验利用微球表面附着的PVP中叔胺基团对正硅酸乙酯(TEOS)的电荷作用,将TEOS吸附到PS微球表面,在氨水催化下,在聚苯乙烯微球表面原位水解,形成有机/无机单分散的PS@SiO2树莓状结构微球。探讨了稳定剂PVP的分子量、用量对树莓状结构微球表面粗糙度的影响。讨论了反应条件诸如氨水的添加量、醇水比、反应温度等对形成树莓状结构微球的影响。所制备的PS@SiO2树莓状微球,经长碳链HDTMS简单处理后,呈现出超疏水特性。将聚氨酯海绵用所制备的乳液表面修饰后,聚氨酯海绵呈现出较好的超疏水/超亲油特性,可用于含油废水的处理。(3)采用两步分散聚合法制备PS@PGMA有机/有机树莓状结构微球,并将其用于超疏水涂层的构建。具体地,以St为反应单体,采用分散聚合两步法,通过补加甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和交联剂二乙烯基苯(DVB),通过调控乙醇水比、引发剂的用量、功能单体以及交联剂的用量,调控反应单体在増长粒子表面聚合,制备单分散有机/有机树莓状结构微球。所制备的树莓状结构微球具有较好的表观形貌和较为均匀的微球粒径。解决了其他制备方法复杂繁琐等不足。能够快速、大量、简便的制备单分散树莓状结构微球并进一步用于超疏水涂层的制备。(4)采用简单、温和的方法制备出超疏水/超亲油棉纤维,并用于油水分离。具体地,以天然棉纤维为原料,采用简单温和的制备方法,借助聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的两亲性作用,在棉纤维表面包裹一层纳米级二氧化硅粒子,增加了棉纤维的表面粗糙度,经低表面能硅烷偶联剂HDTMS处理后,制备出的棉纤维表现出超疏水/超亲油的特性。将制备的棉纤维用于油水分离,表现出较好的分离效率。(5)以蓖麻油基的巯基丙酸酯为基体树脂,以纳米二氧化硅颗粒作为无机填料,制备耐磨自清洁涂层。具体地,以植物油多元醇蓖麻油为原料,采用酯化法制备出蓖麻油基的巯基丙酸酯。然后将巯基丙酸酯与纳米二氧化硅混合,超声波分散制成巯基丙酸酯/二氧化硅混合涂料,采用喷涂法制备具有较好附着力的超疏水涂层。研究中考察了各因素对涂层性能的影响,并对制备涂层的配方进行了优化。通过扫描电子显微镜观察涂层的表面形貌,测量了水滴在涂层表面上的接触角和滚动角。