超疏水表面的疏水、自清洁特性使得其在防污、防腐蚀、减阻等领域的有着广泛的应用前景。但是由于超疏水材料机械稳定性差，容易受到外界冲击而受损，导致材料超疏水性能的丧失。超疏水表面机械稳定性差的原因主要有两个：一是超疏水表面的微纳米结构脆弱，二是低表面能物质与基材的结合力弱。因此，本论文采用了化学刻蚀结合阳极氧化构筑微纳米复合结构以及引入聚多巴胺过渡层的方法制备铝合金超疏水表面。这种微纳米复合结构中较大的微米结构可以有效的保护其表面的纳米结构并且阳极氧化产生的阳极氧化铝由于较高的硬度可以有效的提高超疏水表面粗糙结构的机械稳定性。同时，聚多巴胺过渡层由于表面较多的氨基等活性基团可以将低表面能物质通过化学作用牢固地覆盖在基材表面。制备得到的超疏水涂层具有良好的机械稳定性，且在自清洁、防腐蚀等方面表现出优异的性能。
       超疏水涂层在实际应用中受化学腐蚀、刮擦磨损等外界环境的影响，易造成涂层老化、开裂甚至脱落，造成涂层失效。本文针对这一问题，设计了具备耐候性的自修复超疏水表面：通过氨基化聚二甲基硅氧烷（A-PDMS）和均苯三甲酰氯（TMC）的酰胺反应构造含有丰富氢键的自修复聚合物，并以其为柔性基底和低表面能物质，引入纳米二氧化硅构筑表面粗糙结构，以十四酸（MA）对二氧化硅进行疏水改性，制备得到超疏水自修复涂层具有优异的疏水特性和自修复特性。
       在面临一些复杂环境时，超疏水材料极易遭受到化学腐蚀和机械磨损等侵害，从而导致材料使用寿命缩短。有机硅改性聚氨酯兼顾两者优势，既拥有优异的疏水性和耐热性能，又表现出良好的力学性能和对基材的附着力。常用的改性方法是将长链聚硅氧烷（PDMS）嵌入聚氨酯（PU）主链，这种主链嵌段结构会使有机硅向表面迁移的 能力受限，从而影响其表面疏水改性效果。增加有机硅含量虽然可以提升改性效果，但会导致两者间的微相分离程度加剧，力学性能下降，材料的制备成本也会增加。将有机硅引入PU侧链会有效缓解材料表面疏水性和力学性能间的冲突。因此，本文设计并合成了具有“梳状”结构的有机硅改性PU聚合物，通过氯丙基聚二甲基 硅氧烷（AC-PDMS）和聚氨酯钾盐（PU-K⁺）的亲核取代反应合成了侧链含有PDMS链段有机硅改性PU聚合物，将其喷涂在玻璃基板上并使用疏水性纳米二氧化硅在涂层表面构筑微纳米粗糙结构，制备得到具有良好力学性能和附着力的超疏水涂层。
       超疏水材料因其表面独特的微观结构，能够延缓冰晶的形成并且降低冰层在表面的附着力，在防冰领域具有极大的应用潜力。然而，单一超疏水涂层表面只能延缓结冰，而不能完全杜绝结冰，且结冰后冰层和粗糙结构会产生“铆定作用”，反而提升除冰难度。结合光热转换材料与相变储能材料，能够达到清洁、高效的除/除冰效果，利用有机硅改性聚氨酯，能够兼具疏水性与优异的力学性能和耐久性。本文以光热转换与相变储能特性的微纳颗粒构筑表面粗糙结构，以疏水改性聚氨酯作为低表面能物质，开发了一种被动防冰、主动除冰协同作用的超疏水防冰表面，同时在润湿性、力学性能、耐候性、防/除冰性能等方面具有优异的性能表现。
 

超疏水,自修复,防腐,除/防冰