【摘要】 低能量表面具有广泛的工业应用，因为它们可以排斥空气中的极性和极性液体。

低能量表面具有广泛的工业应用，因为它们可以排斥空气中的极性和极性液体。如果水和十六烷的表观推进角都大于90°，则低表面能材料是全疏的。表面的能量可分为“色散”和“极性”两部分。前者仅由范德华相互作用作为有效分子表面积的函数诱导，后者包含了所有其他相互作用，如偶极子-偶极子相互作用、氢键等。低表面能材料的色散分量和极性分量都应较低，这样整体表面能才能较小。

氟碳基聚合物通常被称为空气中的低表面能材料，聚四氟乙烯(PTFE)是最著名的市售物质[1]。氟碳在水中疏水性的起源是由于在水中产生大空腔以容纳碳氟配体而付出的超额熵罚，而这些空腔不能被由此获得的范德华相互作用完全抵消。因此，聚合物上氢原子的氟取代往往会产生低表面能的材料。在特定情况下，通过在聚合物骨架中加入全氟碳衍生物，可以将非全疏性材料变为全疏性材料。氟碳基聚合物的主要缺点包括成膜能力差，以及降解的氟碳聚合物释放的卤素对环境的不利影响。因此，非常希望有全氟聚合物的替代品具有全疏性，不含卤素，并具有足够的薄膜形成能力。

在此基础上，合成了一种不含卤素的新型低表面能聚合物聚环氧氯丙烷(PECH)三唑。具有良好的成膜能力，生产经济上可行。这种新材料具有22.9 mJ/m2的低表面能。根据后面的表面能分析和X射线光电子能谱(XPS)分析，假设在PECH-三唑聚合物上加入一个强极性的羟基可以与三唑基上的氮原子相互作用，使烷基侧链环向PECH主链。这种方法会降低聚乙二醇-三唑聚合物表面能的极性组分。为了检验假设，分别得到了分别为PECH-三唑-1、PECH-三唑-2、PECH-三唑-3、PECH-三唑-4的聚合物。引入端羟基确实成功地显著降低了新合成材料的极性表面能。

[1] Yu-Han Chen, Guohua Chen, Duu-Jong Lee. Synthesis of low surface energy thin film of polyepichlorohydrin-triazole-ols[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2020, 575: 452-463.

 

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