一种具有自修复功能的两栖超亲水、超亲油表面材料

2018-10-11 12:26:31 作者：本网整理来源：高分子科学前沿分享至：

超亲水、超亲油（即“超双亲”）表面具有自清洁、防污、抗雾、使液体迅速铺展等功能，在日常生活、医疗、工业生产等方面有着广泛的应用。然而，目前报道的超双亲表面只能在单一介质环境下工作。例如，在干态空气环境中具有超双亲性质的表面材料在水中往往会表现出超疏油性质，而不是亲油性。因为这些材料一旦被水润湿，其性能主要取决于附着在表面的液态水层。相反，在水中具有亲油性质的表面在干燥状态和空气介质中通常表现为超疏水和超亲油。在空气和水介质中均具有超双亲（即“两栖” 超双亲）性质的表面材料报道很少，其制备一直是个挑战性难题。

最近，澳大利亚迪肯大学（Deakin University）林童教授团队报道了一种简单有效的表面处理方法，可使纺织品材料表面具有稳定的“两栖” 超双亲性质。该团队采用一种表面涂层技术，将两种分别带有亲水和亲油官能团的化合物涂布于纺织品材料的表面，并进行交联处理。经过处理的纺织品面料在空气中表现为优秀的超双亲性质，对水、油和多种有机溶剂的触角为0°。在水中或完全被水润湿的条件下，该面料仍然可以使油和不溶性有机溶剂在表面迅速铺展。该涂层不仅具有良好的牢度，而且可抵御酸碱侵蚀和长时间紫外照射。不仅如此，该涂层还表现出了自修复功能，在被化学侵蚀破坏后，其水下超亲油性能可以通过加热恢复到原的有功能状态。该团队进一步证明，这种两栖超双亲材料在油水分离方面有很大的应用潜力。无论织物在干燥还是润湿状态，都表现出了稳定的吸油能力。

图1：“两栖”超双亲表面的处理过程及效果。