2 结果与讨论

2.1 环氧树脂基类液体涂层的表面形貌及化学组成

为阐明涂层动态润湿行为的结构基础，首先对其形貌与化学组成进行表征。表面扫描电子显微镜图像（图2a）显示涂层致密而平整，未见颗粒堆积或皱褶等高粗糙度特征；截面SEM（图2b）表明涂层的厚度约为20 μm，涂层与玻璃基底界面紧密，无明显孔洞与脱层，预示良好的附着可靠性。原子力显微镜测试（图3a）进一步证实表面在纳米尺度上极为平滑，均方根粗糙度仅0.35 nm。图3a中的黑点区域为PDMS分子相分离形成的"纳米域"。沿标记绿线的高度剖面（图3b）近似恒定，指示覆盖于表面的PDMS链层分布均一、连续。

涂层的化学组成通过X射线光电子能谱得到验证。全谱中出现的Si2s（102.6 eV）与Si2p（101.6 eV）特征峰清晰指示硅氧骨架的存在（图4），证明PDMS成分成功引入至涂层表面/近表层区域。综上，形貌与成分证据共同表明该环氧树脂基类液体涂层构筑合理，能够为后续分析PDMS含量对动态润湿性的调控效应提供坚实的结构依据。

2.2 PDMS含量对环氧树脂基类液体涂层的动态润湿性影响

不同PDMS含量显著调控涂层的动态润湿行为。所制备的环氧/PDMS体系在考察范围内保持光学透明，未见可辨识的相分离结构。随着PDMS含量增加，水滴与十六烷滴的滑动角（SA）单调下降，并在约1.0%处进入平台区，即进一步升高PDMS含量对SA的改善趋于不显著。其机理可归因于：当PDMS质量分数偏低（<1.0%）时，表面可迁移动的PDMS链段覆盖度不足（有效接枝密度偏低），界面低表面能位点有限，液滴-界面黏附力较大，导致SA偏高；当PDMS质量分数提升至≥1.0%时，表面PDMS链段的覆盖与重排更充分，黏附力下降，SA维持在较低水平。需要指出的是，过量PDMS会稀释环氧交联网络、降低结构致密性与体相力学强度，不利于涂层的耐磨与稳定性。综合动态润湿性能与力学稳定性，本文将质量分数1.0%确定为优化的PDMS掺量。

2.3 不同表面张力液滴在环氧树脂基类液体涂层的润湿性

在前述最优配方与工艺条件下，对PDMS富集的环氧树脂基类液体表面开展了静态与动态润湿性一体化评估。不同表面张力（γLV）的探针液体在该涂层上的静态接触角（CA）随γLV增大而单调上升：低表面能的PDMS界面与高γLV液体之间界面能匹配度较差，液-固相互作用减弱，因此平衡CA增大；而低γLV液体与PDMS相容性更好，界面能降低，表现为较小的CA。动态润湿方面，宽γLV区间的多种常见液体：甲酰胺（γ=57.5 mN/m）、DMSO（γ=43.5 mN/m）、DMF（γ=37.1 mN/m）、十六烷（γ=27.5 mN/m），在涂层表面均呈现低黏附行为。该低黏滞性源于表面PDMS链段的高可迁移性：对于不能溶解PDMS的高γLV液体（如水类体系），液滴与涂层之间形成"离散型液-液界面"，PDMS刷层构象收缩、链运动受限，故SA相对偏高；而对非极性、低γLV液体（如十六烷），PDMS发生溶胀并形成"混合型液-液界面"，显著降低接触角滞后（CAH）与黏附，使其SA均低于水。值得注意的是，当液滴体积增至20 μL时，重力分量对启滑的贡献上升，不同液体间的SA差异显著收敛（<5°），表明在较大体积尺度下体力学驱动对启滑行为的主导性增强并部分掩盖了液-固界面化学与相容性的差异。

2.4 环氧树脂基类液体涂层的透光性能

采用紫外-可见（UV-Vis）光谱评估涂层的光学透过特性。图5给出了在1 mm厚玻璃基底上制备的环氧树脂基PDMS接枝涂层的透过率曲线。在可见光区（400~800 nm），总透过率稳定在约90%，与裸玻璃基本相当，表明该涂层不会引入显著的雾度或透光损失。其高透过性主要归因于两点：其一，表面粗糙度较低，界面散射被有效抑制；其二，涂层与基底的折射率匹配良好（PDMS折射率≈1.40，EP折射率≈1.50，玻璃折射率≈1.50），从而降低了界面反射与相位失配。与直接在玻璃表面接枝PDMS的结果相似，本研究的环氧树脂基PDMS接枝涂层同样保持了优良的透明度，可在不改变基底外观的前提下实现表面功能化。

2.5 环氧树脂基类液体涂层的附着性能和耐磨性能

采用划格法测试了环氧树脂基类液体涂层在玻璃基底上的附着力等级。根据ISO 12944-6标准，0级为最高附着等级，表示涂层与基底间结合力最强。测试结果表明，所制备的环氧树脂基类液体涂层在玻璃表面附着力等级为0级，显示出优异的界面结合性能。这主要得益于制备过程中环氧树脂中的极性官能团可与基底表面的羟基形成氢键，从而显著增强涂层与基底间的结合强度。在平均压力为13.0 kPa条件下，使用钢丝绒对涂层进行不同循环次数磨损后，水滴和十六烷滴在涂层表面的滑动角变化情况。随着磨损循环次数的增加（载荷为200 g，最高50次），水滴和十六烷的滑动角均呈上升趋势，表明涂层表面在反复磨损后仍保持较好的液体拒斥性能，但表面微结构的局部损伤会导致液滴滑动阻力略有增加。整体而言，该类液体涂层兼具优异的附着力与耐磨稳定性，为其在复杂工况下的长期应用提供了保障。

3 结语

本研究提出了一种在环氧树脂基体中引入单环氧基封端PDMS的无氟类液体涂层制备方法，通过喷涂与热固化实现了表面致密平整（Rq≈0.35 nm）、光学透明（可见光透过率约90%）且低黏附的涂层结构。实验表明，PDMS含量对动态润湿性能影响显著，质量分数1.0%为优化配比，可同时保持较低滑动角（<10°）和良好的力学稳定性。与直接接枝PDMS或高氟含量涂层相比，该方法在实现宽表面张力液体低黏附的同时，兼具环境友好性和透明性，避免了氟化物可能带来的环境风险，具备日常器具、食品包装及光学元件等应用潜力。需指出，本研究尚未系统评估涂层的耐磨寿命和极端环境稳定性，后续可结合耐候性测试及界面结构优化，拓展其在户外防污与功能化显示等领域的应用。