超疏水涂层可用于自清洁、抗冰等领域,如何赋予其多功能并进一步拓展其在柔性电子等领域的应用具有重要的理论价值和实际意义。本文通过在柔性基底表面构筑基于银纳米颗粒的导电网络,通过界面及微观结构的调控获得了具有高导电性和超疏水性能的多功能复合涂层材料,并且材料具有优异的表面稳定性及耐久性。本论文研究涂层材料的制备、结构及性能之间的关系,并探究了其应变电传感的应用,具体包括以下三部分的内容:1.基于氟化银纳米颗粒制备了超疏水导电涂层。使用简单的滴涂法将三氟乙酸银的乙醇溶液涂覆在弹性胶带表面,材料表面充分干燥后,用水合肼(N2H4·H2O)将银前驱体还原为银纳米颗粒(AgNPs),随后经过表面氟化得到超疏水导电涂层。涂层的水接触角和电导率能达到156°和126 S/cm。当经受外力如反复超声、拉伸和弯折时,该涂层表现出稳定性和耐久性,并且依然显示出优异的抗酸碱腐蚀性能。基于超疏水涂层的应变传感器显示出低的应变检测极限(<1%),较大的应变感应范围(>50%),较高的灵敏度和高达7631的应变系数,以及出色的可靠性和可回复性。即使在恶劣的环境下,应变传感器也可以实现对人体运动的全方位监控,包括大幅度和微小的身体运动。2.基于银前驱体还原和同步的非溶剂诱导聚合物相分离制备了无氟的超疏水导电涂层。低表面能的聚(苯乙烯-丁二烯)嵌段共聚物(SEBS)不仅可以赋予材料超疏水性,而且还可以提高Ag纳米颗粒之间以及AgNPs与基底之间的界面粘附性。该多功能涂料具有出色的防腐、自清洁和除冰性能。高导电率赋予涂层出色的焦耳热和EMI屏蔽性能。涂层的电导率和EMI屏蔽效果可分别高达107 S/cm和37.8 dB。在施加1V的低电压下,导电织物可以在60s内加热到80℃以上,并且在数十次加热和冷却循环中均显示出良好的重复性。电热引起的温度升高可用于高效的表面除冰。当复合材料用于柔性和可穿戴应变传感器时,该多功能涂层的应变检测极限非常低,仅为0.5%,且灵敏度较高(GF高达1075),并具有优异的循环使用性能。此外,它还可以用于精确监测不同部位的身体运动。3.提出了一种新的基于乳液浸渍的超疏水智能涂层制备的策略。以PDMS为油相,水性还原剂溶液为水相,PDMS固化剂为乳化剂,将包覆有Ag前驱体的基材浸入水包油乳液中。前驱体被还原成纳米尺寸的银颗粒,乳化的PDMS作为粘附剂吸附在基底材料和银颗粒的表面,同时水分蒸发在涂层表面形成多孔结构,这使得材料具备优异的导电和超疏水性能。制备的超疏水抗腐蚀AgNPs@PDMS涂层具有高导电性(高达102S/cm),因而具有优良的焦耳加热性能。涂层经弯曲、磨损、酸处理和超声处理后,可保持超疏水性和导电性,表现出优异的表面稳定性和耐久性。AgNPs@PDMS涂层即使在120℃高温下暴露10 h,仍能保持其接触角和导电性不变,显示出良好的耐高温性能。AgNPs@PDMS还可以涂覆在弹性聚合物织物和泡沫材料上,制成工作应变范围大、灵敏度高、传感滞后小、重复使用性好的应变传感器和压阻传感器。此外复合材料作为可穿戴传感器,可用于检测多种人体运动,并有较好的响应强度。