超疏水表麵因其具有特殊的性能，在防水、防霧、自清潔、抗腐蝕、防覆冰和流動減阻等諸多領域中具有廣闊的應用前景，但如何量產低成本、低毒性、易塗覆且耐久性良好的超疏水塗層仍頗具挑戰性。
在(zai)自(zi)然(ran)界(jie)中(zhong)，存(cun)在(zai)大(da)量(liang)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)優(you)越(yue)且(qie)成(cheng)分(fen)簡(jian)單(dan)的(de)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)基(ji)材(cai)料(liao)，引(yin)起(qi)了(le)科(ke)學(xue)家(jia)的(de)廣(guang)泛(fan)興(xing)趣(qu)。基(ji)於(yu)對(dui)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)成(cheng)核(he)和(he)生(sheng)長(chang)機(ji)理(li)的(de)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu)，現(xian)已(yi)實(shi)現(xian)生(sheng)物(wu)礦(kuang)化(hua)的(de)調(tiao)控(kong)，這(zhe)在(zai)防(fang)汙(wu)、抗垢、自清潔以及油水分離等眾多領域具有廣泛的應用前景。
固體顆粒接觸角與疏水性的密切關係
大(da)量(liang)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)，低(di)表(biao)麵(mian)能(neng)和(he)粗(cu)糙(cao)結(jie)構(gou)是(shi)影(ying)響(xiang)超(chao)疏(shu)水(shui)性(xing)能(neng)的(de)最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)，而(er)這(zhe)些(xie)一(yi)直(zhi)都(dou)是(shi)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)改(gai)性(xing)技(ji)術(shu)主(zhu)要(yao)的(de)研(yan)究(jiu)內(nei)容(rong)。簡(jian)單(dan)來(lai)講(jiang)，碳(tan)酸(suan)鈣(gai)的(de)改(gai)性(xing)方(fang)向(xiang)就(jiu)是(shi)降(jiang)低(di)表(biao)麵(mian)能(neng)，保(bao)持(chi)分(fen)散(san)性(xing)；增大接觸角，保障疏水性。
什麼樣的碳酸鈣更適用於功能性塗層？如何改性？實際效果如何？
古衛樂等合成了兩種不同晶型的碳酸鈣粉體，進而與低表麵能聚二甲基矽氧烷（PDMS）共混，噴塗得到超疏水塗層，並對其自清潔能力和耐衝擊性進行了測試。實驗表明，當硬脂酸鈉（NaSt）、油酸鈉（NaOL）表麵活性劑用量為5%時，碳酸鈣改性效果最好，疏水性最佳，由5%硬脂酸鈉改性的文石型碳酸鈣接觸角為127.5°，由5%油酸鈉改性的方解石型碳酸鈣接觸角為115.4°。進一步研究了不同晶型碳酸鈣的用量對塗層疏水性能的影響，其中方解石型和文石型碳酸鈣塗層接觸角分別為151.4°和153.2°。最後研究了超疏水塗層的自清潔及耐衝擊性能。結果顯示，經過500mL的水滴衝擊試驗後，兩種晶型碳酸鈣超疏水塗層接觸角仍保持在140°以上，保持著優異的疏水性。
程遠等采用碳酸鈣晶須（CCWs）和納米碳酸鈣（CCNPs）為填料，通過粉體表麵改性、塗料配比優化、借鑒塗料施工工藝中“底漆-麵漆”和打磨拋光的方法製備了超疏水塗層。研究表明，當循環摩擦15次時，塗層的接觸角可達153.88°，滾動角達9.20°，塗層具有良好的自清潔性能和可人工修複功能。
碳酸鈣功能塗層可以在哪些基材表麵應用？
纖維
基ji於yu聚ju酰xian胺an廢fei棄qi纖xian維wei的de濕shi法fa塗tu層ceng技ji術shu是shi目mu前qian製zhi備bei商shang標biao織zhi帶dai等deng塗tu層ceng紡fang織zhi品pin的de主zhu要yao手shou段duan，也ye是shi聚ju酰xian胺an纖xian維wei物wu理li回hui收shou利li用yong的de重zhong要yao方fang式shi，具ju有you生sheng產chan成cheng本ben低di，產chan品pin性xing能neng優you良liang等deng特te點dian。碳tan酸suan鈣gai是shi一yi種zhong廉lian價jia、無毒無害的無機粉末，作為填料被廣泛用於聚酰胺廢棄纖維的濕法塗層技術，可增加商標織帶表麵塗層的厚度、白度及強度。
雷鵬飛等采用油酸原位合成的方法製取塗層用填充劑碳酸鈣，將其應用於聚酰胺濕法塗層中，塗層膜的接觸角下降了8.29°，塗層織物的墨跡長度減小了10.42mm，塗層織物的pH值下降至7.27，吸墨性改善，pH值更符合紡織品安全標準。
蔣繼康等采用合成改性劑DOPO接枝改性碳酸鈣，在聚酰胺塗層中實現了均勻的分散，塗層孔洞結構清晰、蓬鬆；塗層織物在潮濕環境下pH為7.02，符合環保要求，吸墨時間為89s，墨跡長度為53.4mm，打印條碼清晰無斷裂，評級達到A級。
陳chen智zhi傑jie等deng采cai用yong含han矽gui磷lin阻zu燃ran成cheng分fen的de偶ou聯lian改gai性xing劑ji對dui碳tan酸suan鈣gai進jin行xing表biao麵mian接jie枝zhi改gai性xing以yi提ti升sheng分fen散san性xing並bing賦fu予yu其qi阻zu燃ran功gong能neng，並bing成cheng功gong在zai織zhi物wu上shang構gou建jian表biao麵mian光guang滑hua平ping整zheng的de多duo孔kong、薄型聚酰胺塗層。研究表明，改性碳酸鈣具有良好的親油性，其所製聚酰胺6塗層織物擁有較好的阻燃效果。
混凝土
表麵塗層技術是一種提高混凝土耐久性的有效措施，具有防水、防覆冰和自清潔性能的超疏水塗層是目前的研究熱點之一。
徐(xu)華(hua)鳳(feng)等(deng)利(li)用(yong)聚(ju)多(duo)巴(ba)胺(an)在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)表(biao)麵(mian)誘(you)導(dao)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)礦(kuang)化(hua)並(bing)將(jiang)銀(yin)離(li)子(zi)原(yuan)位(wei)還(hai)原(yuan)為(wei)納(na)米(mi)銀(yin)，用(yong)以(yi)構(gou)建(jian)微(wei)納(na)複(fu)合(he)粗(cu)糙(cao)結(jie)構(gou)，通(tong)過(guo)低(di)表(biao)麵(mian)能(neng)矽(gui)烷(wan)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)疏(shu)水(shui)改(gai)性(xing)，得(de)到(dao)了(le)功(gong)能(neng)化(hua)的(de)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)仿(fang)生(sheng)超(chao)疏(shu)水(shui)塗(tu)層(ceng)。結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)，在(zai)普(pu)通(tong)環(huan)境(jing)和(he)模(mo)擬(ni)海(hai)水(shui)環(huan)境(jing)中(zhong)，複(fu)合(he)塗(tu)層(ceng)樣(yang)品(pin)的(de)體(ti)積(ji)吸(xi)水(shui)率(lv)相(xiang)對(dui)於(yu)未(wei)處(chu)理(li)樣(yang)品(pin)分(fen)別(bie)下(xia)降(jiang)了(le)90.3%、93.44%，表現出良好的防水、抗滲透性能。複合塗層樣品在砂紙表麵反複摩擦5米等效距離後，塗層的接觸角仍大於140°，其下降幅度僅為6.87%，表現出良好的耐磨性能。
為了提升戶外砂岩建築的防腐耐汙性，文亞萍等通過液相反應合成了以碳酸鈣為基底材料，脂肪酸作為疏水改性材料的碳酸鈣基-脂肪酸改性塗層。研究表明，十八酸改性的球霰石碳酸鈣平均晶粒尺寸較大（31nm），砂岩表麵粗糙度變化大，疏水角可達119°，耐汙等級為5級，吸水率僅為1.0%，對比未改性塗層處理砂岩樣品，有效的提高了砂岩表麵耐汙性。
玻璃
袁誌清等開發了一種簡單易行的製備聚二甲基矽氧烷（PDMS）/CaCO3的方法基於超疏水塗層。獲得的塗層可以應用於不同的基材，如牛皮紙、載玻片和銅板。塗層塗裝到玻璃基板上並在常溫條件下幹燥後，塗層表麵的接觸角可達160°，滑動角度小於3°。剪切試驗表明，超疏水性P3tucengjuyouhengaodekangjixiejianqiexinghezhanfuxing，keyihuodewendingdechaoshushuibiaomian。huwaishiyanbiaoming，jiangguitongshuzhiyuyingzhisuangaixinghoudetansuangaizhibeichengziqingjietuliao，keyibaoliuboliban85%以上的透明度，接觸角達到110°左右，防霧性能也良好，暴露在戶外4個月，自清潔性基本上沒有被破壞。
金屬
muqian，qiangbancailiaodeziqingjiexingweifeichangshourenguanzhu，zhezhongzijiexingweitongchangkeyitongguogoujianshushuibiaomianlaishixian。liuchangyangdengjiangmeinvhejinbiaomianjunyunchenjileyicengyue20微(wei)米(mi)厚(hou)的(de)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)膜(mo)，提(ti)高(gao)了(le)合(he)金(jin)在(zai)含(han)氯(lv)離(li)子(zi)的(de)模(mo)擬(ni)混(hun)凝(ning)土(tu)孔(kong)隙(xi)液(ye)中(zhong)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)。采(cai)用(yong)全(quan)氟(fu)癸(gui)基(ji)三(san)乙(yi)氧(yang)基(ji)矽(gui)烷(wan)對(dui)覆(fu)膜(mo)樣(yang)品(pin)進(jin)行(xing)化(hua)學(xue)改(gai)性(xing)，可(ke)使(shi)其(qi)具(ju)備(bei)自(zi)清(qing)潔(jie)能(neng)力(li)。
結語
目前，在包裝、餐具、建材、環保材料、紡織品、塗料、藥yao品pin等deng眾zhong多duo領ling域yu已yi經jing出chu現xian了le碳tan酸suan鈣gai功gong能neng塗tu層ceng的de應ying用yong案an例li。隨sui著zhe企qi業ye降jiang本ben增zeng效xiao需xu求qiu日ri益yi迫po切qie，今jin後hou碳tan酸suan鈣gai功gong能neng性xing塗tu層ceng的de應ying用yong必bi將jiang越yue來lai越yue廣guang泛fan，應ying用yong技ji術shu也ye將jiang逐zhu步bu成cheng熟shu。
