马普高分子所《AM》：快速、一步合成经久耐用的自清洁涂层！

作者|高分子科学前沿  来源|高分子科学前沿(ID：Polymer-science)

能够实现表面自清洁的超疏水涂层具有广泛的应用范围。当前制备超疏水表面的典型策略主要基于表面微纳结构和低表面能修饰的结合。该策略要求在微纳结构上支撑液体，并在其下方保有空气层。然而，这种状态是亚稳态的，并且可以在外力作用下失效。此外，经常使用氟化化学物质来降低表面能会对人类健康和环境带来影响。因此，实现快速、简便、通用化制备一种长期稳定且环保的超疏水涂层仍然是一个挑战。

德国马普高分子所Hans-Jürgen Butt、Jie Liu等人通过二氯二甲基硅烷的自发聚合，实现了表面一步接枝聚（二甲基硅氧烷）（PDMS）涂层的方法。各种液体的液滴在其上均能以低于5°的倾斜角滑落。PDMS与基材的牢固共价连接使它们具有出色的机械强度和紫外线耐受性。此外，该涂层具有耐高温和抗液滴侵蚀的特性，使其成为解决表面涂层长期稳定性问题的理想选择。该研究以题为“One-Step Synthesis of a Durable and Liquid-Repellent Poly(dimethylsiloxane) Coating”的论文发表在《Advanced Materials》上。

文章亮点：

（1）作者通过聚合不需要引发剂的反应性硅烷单体（二氯二甲基硅烷，DCDMS），在所需表面上直接合成PDMS层。当用氧等离子体预处理的硅片在DCDMS /甲苯溶液中冲洗时，DCDMS通过Si = OH或Si = Cl基团与表面羟基的反应并自发且牢固地附着在表面上，随后在表面发生缩合反应，最终形成PDMS层。DCDMS的高反应性促进了PDMS的快速嫁接过程。

（2）这种低成本、绿色环保的涂层对包括反应溶液本身在内的液体表现出较低的横向附着力。该自清洁特性为将PDMS涂层应用于液体容器提供了广阔的前景，可以避免由于液滴的不完全排空而造成的损失与浪费，并减少了后续清洁过程带来的水和溶剂浪费。

（3）尽管该PDMS涂层的膜厚较低（≈8nm），但其对高温处理、紫外线照射、机械摩擦具有很强的耐受性，极大地延长了疏水表面的使用寿命，具有很高的实际应用价值。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202100237

编者按：本文转载自微信公众号：高分子科学前沿(ID：Polymer-science)