疏水、超疏水材料由于其广泛的实用价值而倍受关注。自“荷叶”效应被揭示与荷叶表面的多尺度粗糙结构和低表面能的蜡状物质有关后,人们从这两方面出发,发展了许多制备疏水和超疏水材料的方法。其中,许多方法存在着对设备要求高,制备步骤繁琐,成本高,不适合大面积制备等问题。此外,超疏水涂层普遍存在着机械强度差的问题,限制了它的实际应用。为了解决以上问题,本论文中使用了两种方法来制备疏水和超疏水涂层,有机无机共混法和相分离法。通过这两种方法制备疏水、超疏水涂层,操作简单,无需特定设备,适合大面积制备。我们从解决超疏水涂层机械强度差的问题出发,重点考察涂层的附着力和铅笔硬度,制备出具有实用价值的超疏水涂层。我们还发展了疏水、超疏水材料的两个方面的应用,油水分离和延迟结冰。本论文的研究主要分为以下五部分：(1)采用溶液聚合法制备出丙烯酸酯聚合物和含氟丙烯酸酯聚合物,然后将这两种聚合物分别与纳米Si02粒子复合,制备出疏水、强疏水和超疏水复合涂层。将丙烯酸酯聚合物与甲醇的纳米SiO2溶胶复合制备出疏水复合涂层,当纳米Si02与丙烯酸酯共聚物质量比为0.8时,纳米SiO2/丙烯酸酯聚合物复合涂层的接触角可达到121.6°。为了减小涂层的表面能,我们向聚合体系里引入甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA),制备出含氟丙烯酸酯聚合物。将含氟丙烯酸酯聚合物与甲醇的纳米Si02溶胶复合制备出具有强疏水性的复合涂层,当纳米SiO2与含氟丙烯酸酯共聚物质量比为0.8时,纳米SiO2/含氟丙烯酸酯聚合物复合涂层的接触角可达到1420。向含氟丙烯酸酯聚合物溶液中同时加入甲醇的纳米SiO2溶胶和异丙醇的纳米Si02溶胶,制备出具有超疏水性和自清洁能力的两种纳米SiO2/含氟丙烯酸酯聚合物复合涂层,当总的纳米Si02与含氟丙烯酸酯聚合物质量比为0.5,甲醇的纳米Si02占总的纳米Si02质量的70%时,制备出的复合涂层表面的接触角达到156.2°,接触角滞后低至2.4°。丙烯酸酯聚合物通过有机无机共混法与硅溶胶复合制备出的疏水、强疏水和超疏水复合涂层的热稳定性高,与基材间的附着力非常好,涂层表面的硬度合适,适合大面积制备,具有很好的实用价值。(2)采用悬浮聚合法制备出苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的无规共聚物,再利用相分离法,在不良溶剂乙醇的诱导下,制备出具有超疏水性的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的无规共聚物涂层。当无规共聚物溶液中乙醇的含量达到50%时,制备出的无规共聚物涂层表面的接触角达到157.8°,接触角滞后低至6.8°。超疏水无规共聚物涂层的耐酸碱稳定性好,可以应用于酸碱腐蚀性液体的环境中。在涂层对硬度要求不高的使用场合,涂覆有超疏水无规共聚物涂层的PC板仍然具有实用价值。此外,向苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的无规共聚物的溶液中加入纳米SiO2,制备出具有极强超疏水性和自清洁能力的纳米SiO2/苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯无规共聚物复合涂层。当纳米SiO2与无规共聚物质量比为30%时,复合涂层表面的接触角达到162.3°,接触角滞后低至1.7°。(3)采用阴离子聚合法制备出苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的嵌段共聚物,再利用相分离法,在不良溶剂乙醇的诱导下,制备出具有超疏水性的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的嵌段共聚物涂层。当嵌段共聚物溶液中乙醇的含量达到60%时,制备出的嵌段共聚物涂层表面的接触角达到156.7°,接触角滞后低至7.1°。超疏水嵌段共聚物涂层的耐酸碱稳定性好。经研究发现,与前面的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的无规共聚物相比较,嵌段共聚物能提高涂层与基材之间的附着力。在涂层对硬度要求不高的使用场合,涂覆有超疏水嵌段共聚物涂层的PMMA、 PVC、 PC板仍然具有实用价值。此外,向苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的嵌段共聚物的溶液中加入纳米Si02,制备出具有极强超疏水性和自清洁能力的纳米SiO2/苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物复合涂层。当纳米SiO2与嵌段共聚物质量比为20%时,复合涂层表面的接触角达到168°,接触角滞后低至1.2°。(4)向含氟丙烯酸酯聚合物溶液中加入少量的纳米Si02,制备出疏水的纳米SiO2/含氟丙烯酸酯聚合物复合膜,将此复合膜应用于渗透汽化分离甲苯和水。复合膜表现出非常好的机械性能,能耐住一定的负压,同时复合膜还具有良好的耐水性和高的热稳定性。向含氟丙烯酸酯溶液中加入纳米Si02,改变了渗透汽化复合膜的化学组成和微观物理结构,在成膜过程中,纳米Si02的团聚体形成了膜体内的微孔结构,大幅度地提高了复合膜的渗透通量,但同时使分离因子下降。探讨了进料液温度和渗透汽化膜下游压力对渗透汽化膜分离效果的影响,研究了它们之间的规律。通过疏水渗透蒸发,这些复合膜能快速、高效地处理大量污水。经过计算,本研究中的纳米SiO2/含氟丙烯酸酯聚合物复合膜具有非常强的处理污水的能力,复合膜在工业污水处理中具有较高的实用价值。(5)将强疏水的SiO2/含氟丙烯酸酯聚合物复合膜和超疏水的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的无规共聚物膜应用于延迟结冰。实验结果表明,本论文中的强疏水和超疏水涂层具有很好的延迟结冰效果。