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荷叶表面的超疏水现象由于其独特的表面结构和性能,在自清洁、防污、防雾、防水等领域有着巨大的研究价值和应用潜能。微纳粗糙结构和低表面能物质是构成超疏水表面的必要条件,基于此制备的超疏水表面,已有重大研究进展。然而建筑幕墙,玻璃和太阳能电池则对超疏水涂层的透明度提出更高的要求,目前透明超疏水涂层存在的问题是制备条件苛刻,不具备大规模制备的可能性,涂层表面的微纳粗糙结构比较脆弱,涂层的稳定性较差。因此,探索制备方法简单且稳定性好的透明的超疏水涂层具有非常重大的研究意义。本文通过对SiO2改性制备透明超疏水涂层,研究内容如下:1.以TEOS(正硅酸四乙酯)水解获得的硅酸与SiO2纳米粒子与玻璃基材相互作用赋予基材表面微纳结构的粗糙度,通过水热反应将低表面能物质键接在SiO2表面。在玻璃基材表面成功合成了超疏水涂层,通过测试涂层表面的润湿性能,发现其涂层表面最高接触角可达164°。不同的硅烷偶联剂对涂层表面的疏水性有重要影响,主要源于HMDS(六甲基二硅氮烷)和TMCS(三甲基氯硅烷)的反应动力学的不同。通过FT-IR、XPS,测试其表面的化学组成。通过FE-SEM和AFM可知,不同二氧化硅含量对涂层表面粗糙结构与疏水性有重大的影响,随着SiO2含量的增加,表面的粗糙度越高,其疏水性能越好。通过UV-Vis可知,制备的涂层具有很好的透光率,其最高透过率可达90%。此超疏水涂层具有较好的温度稳定性,在低温至-15℃,高温300℃处理后仍能具有超疏水性。另外涂层在经过pH=4-10的水溶液处理后,仍可保持其超疏水性。2.通过将纳米SiO2分散在无水乙醇中,加入丙基三甲氧基硅烷,经过酸水解,常温搅拌成功在SiO2修饰上甲基,将前驱体溶液涂覆在基材上,经热处理成功合成了超疏水涂层;通过FE-SEM可知,SiO2的含量增加,使得涂层表面粗糙度增大,从而表面接触角增大。通过UV-Vis可知制备的超疏水涂层,具有非常好的可见光透过率,最高可达90%。制备的超疏水涂层在经过低温-15℃,高温200℃处理后,均能保持其超疏水性能。制备的超疏水涂层在酸性和盐环境中又非常好的耐受性,不耐碱。3.通过将硅烷偶联剂修饰的SiO2与PDMS(聚二甲基硅氧烷)复合,制备了透明稳定的超疏水涂层。通过FE-SEM和AFM可知,PDMS的添加量越多,造成表面的粗糙度降低,接触角减小。通过UV-Vis可知,添加PDMS后,涂层表面的透明度有所降低,其最高透过率可达80%。该复合涂层具有较好的热稳定性,能够在经受低温-15℃,高温500℃处理后仍能保持其超疏水特性。复合涂层具有较好的化学稳定性,在酸性,碱性,中性,盐环境中仍能保持其超疏水特性,该涂层具有较好的机械性能稳定性,能够耐水流冲刷。