铝合金因其具有抗疲劳强度高、耐蚀性好、焊接性能优良、冷加工性较好等优点被广泛应用于船舶、海洋平台等领域。铝合金表面虽然在自然环境中可以形成氧化膜，但氧化膜很薄，在应用过程中易受到损伤，进而对基材造成损伤。此外，铝合金在海洋领域的实际应用过程中亦存在一系列问题，如在低温天气下，雨滴在铝合金器件表面会发生覆冰现象；易被海水腐蚀，大大缩短其服役年限。因此，在铝合金基体上制备防冰、防腐、自清洁的超疏水涂层是改善其性能和扩展其应用领域的关键技术。

超疏水表面指的是水接触角超过150°且滚动角低于10°的表面。受自然界动植物超疏水表面的启发，研究人员成功地制备和开发出可应用于自清洁、防腐、防结冰等领域的各种人工超疏水涂层。到目前为止，人们已经提出了许多制备超疏水涂层的方法，如喷涂法、电沉积法等，将粗糙的微纳米结构与低表面能材料相结合，得到超疏水表面。然而，目前所制备的超疏水涂层极易受到损坏，主要是因为其粗糙的表面形态容易被机械磨损破坏，与基材的附着力弱以及对恶劣条件的抵抗力差等，严重影响了超疏水涂层的大面积应用。因此，提高超疏水涂层的耐磨性是亟需解决的问题。在超疏水表面的微纳米复合结构中，因微米级结构比纳米级结构能够承受更多的摩擦载荷，微米级结构通常为脆弱且功能性的纳米级结构提供保护。使用坚固的粘合剂，如环氧树脂（EP）等来改善涂层和基材之间的附着力，同时喷涂改性微纳米复合颗粒来创建微纳米结构是大规模制备耐磨超疏水涂层的有效策略。

因此，海洋化工研究院有限公司海洋涂料国家重点实验室和山东科技大学联合在《中国表面工程》2024年第2期发表研究论文《耐久超疏水涂层的制备及其防冰防腐自清洁性能》,在铝合金基材上通过一步喷涂法制备出耐磨超疏水涂层。将环氧树脂涂覆到基体上，待半固化状态后喷涂上硬脂酸修饰的混合微米SiO₂和纳米TiO₂颗粒得到具有明显双尺度结构的超疏水涂层——接触角为~155.4°、滚动角为~3°。通过胶带剥离、砂纸摩擦、紫外光长时间照射以及不同PH液滴等多种条件下测试该涂层的耐磨耐久性，且通过结冰实验测试了涂层的抗结冰性能。通过电化学测试和长期浸泡测试了涂层的耐腐蚀性能。因TiO₂粒子本身具有光降解性能，还进行了涂层的紫外光降解测试以及自清洁、防污测试。

本研究在铝合金基材上通过一步喷涂法制备出耐磨超疏水涂层。首先在铝合金基体涂覆环氧树脂粘结层，待其达到半固化状态时，喷涂硬脂酸修饰的微米SiO₂和纳米TiO₂粒子混合悬浮液。该涂层水滴接触角为~155.4°，滚动角为~3°，实现了超疏水性。试验结果表明，该超疏水涂层具有较好的耐磨耐久性，在胶带剥离、砂纸摩擦、紫外光长时间照射以及不同PH液滴等多种测试条件下仍具有良好的超疏水性。此外，此超疏水涂层在极端寒冷的天气下可以显著延缓水的冻结时间。环氧树脂和疏水颗粒的协同防腐作用使超疏水涂层在海水中表现中良好的防腐蚀性能。最后，所制备的超疏水涂层还具有优异的自清洁特性，且因TiO₂粒子本身的光降解性能，该涂层还可用于光降解污染物和净化水质。

所制备的超疏水涂层在极端寒冷的天气下可以显著延缓水的冻结时间，约为基体冻结时间的8倍。同时，环氧树脂和疏水颗粒的协同防腐作用使得超疏水涂层在海水中表现中良好的防腐蚀性能。此外，所制备的超疏水涂层还具有优异的自清洁性，且由于TiO₂粒子本身的光降解性能，该涂层还可以用于光降解污染物，净化水质。

铝合金因其具有抗疲劳强度高、耐蚀性好、焊接性能优良、冷加工性较好等优点被广泛应用于船舶、海洋平台等领域。铝合金表面虽然在自然环境中可以形成氧化膜，但氧化膜很薄，在应用过程中易受到损伤，进而对基材造成损伤。此外，铝合金在海洋领域的实际应用过程中亦存在一系列问题，如在低温天气下，雨滴在铝合金器件表面会发生覆冰现象；易被海水腐蚀，大大缩短其服役年限。因此，在铝合金基体上制备防冰、防腐、自清洁的超疏水涂层是改善其性能和扩展其应用领域的关键技术。本研究所制备的简单、环保的超疏水涂层在防结冰、防腐蚀等方面具有潜在的应用前景，并为克服传统超疏水表面使用耐久性差的问题提供了解决思路。