PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的制備及防垢性能研究

錢慧娟，朱明亮，呂宜錚，王玉迪，高清河

(1. 大慶師范學(xué)院 黑龍江省油田應(yīng)用化學(xué)與技術(shù)重點實驗室，黑龍江 大慶 163712；2. 東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，黑龍江 大慶 163318)

0 前 言

用于制備疏水/超疏水涂層最常見的材料是含氟聚合物。聚偏氟乙烯(PVDF)是一種非常穩(wěn)定的半結(jié)晶聚合物，由于具有較高的力學(xué)性能、耐化學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，在超濾膜、微濾膜、微波換能器、鋰離子電池電極粘結(jié)劑等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[1]。PVDF屬于耐高溫?zé)崴苄詷渲?，可溶解于各種常見的溶劑中，且可在這些溶劑中加入多種添加劑，以使涂層獲得新的性能[2]。為了提高涂層的防腐性能、電學(xué)性能及防污、防垢性能，可對涂層的表面粗糙度和表面疏水性能進(jìn)行改進(jìn)。將納米填料直接添加到聚合物涂層中是一種簡單且行之有效的方法，對提高涂層的性能具有很大的潛力。其中，將無機納米顆粒加入聚合物涂層是一種被廣泛使用的方法[3,4]。

近年來，將納米填料應(yīng)用到聚合物涂層中已成為涂層研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。納米填料與不同類型的聚合物材料相結(jié)合可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)[5]。此外，納米粒子對聚合物涂層的滲透性、選擇性、親水性、導(dǎo)電性、機械強度、熱穩(wěn)定性以及抗菌性能都有影響。Dong等[6]將納米Mg(OH)2粒子作為填料與聚乙二醇(PEG)和PVDF混合，通過相轉(zhuǎn)化法制備了PVDF/Mg(OH)2復(fù)合膜，發(fā)現(xiàn)納米Mg(OH)2填料的加入使得PVDF/Mg(OH)2復(fù)合膜中存在大量的羥基基團(tuán)，提升了復(fù)合膜的親水性能；另外，PVDF/Mg(OH)2復(fù)合膜的防污性能明顯優(yōu)于純PVDF膜。碳納米管(CNTs)是一種優(yōu)良的填料[7]，其質(zhì)量輕、韌性強、力學(xué)性能優(yōu)異，在聚合物中添加一定量的CNTs可增強聚合物材料的的界面黏合性和力學(xué)性能。Allaoui等[8]研究了CNTs添加量對CNTs/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料力學(xué)和電學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)CNTs含量為1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)和4%時，復(fù)合材料的楊氏模量和屈服強度分別提高了1倍和4倍。Ayyaru等[9]以納米氧化石墨烯(GO)和納米ZnO顆粒作為添加劑制備了GO-ZnO/PVDF復(fù)合膜，考察了納米GO-ZnO填料的添加量對GO-ZnO/PVDF復(fù)合膜的親水性能的影響，結(jié)果表明，納米GO-ZnO填料的加入顯著改善了GO-ZnO/PVDF復(fù)合膜的親水性能和防污性能。莫新迎等[10]制備了氧化鋅納米顆粒-海藻酸鈉/殼聚糖雙層復(fù)合膜，發(fā)現(xiàn)添加納米氧化鋅后涂層的抗拉強度和熱穩(wěn)定性得到明顯提升。

可見，將無機納米粒子添加到聚合物涂層中可顯著改變涂層的疏水性能、親水性能、耐腐蝕性、熱性能和防污性能等。為此，本工作采用噴涂方法，通過添加納米ZnO和CNTs，設(shè)計并制備了防垢性能優(yōu)異的PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層，并考察了其疏水、防垢性能。

1 試 驗

1.1 主要原材料及設(shè)備

環(huán)氧樹脂(E-44)：工業(yè)級；低分子聚酰胺樹脂：工業(yè)級；乙酸乙酯：分析純；無水乙醇：分析純；氧化鋅：納米級(30 nm)；聚偏氟乙烯(PVDF)：工業(yè)級；聚全氟乙丙烯(FEP)：工業(yè)級；乙二醇：分析純；碳納米管(CNTs)：納米級；四水合硝酸鈣：分析純；碳酸氫鈉：分析純。

DF-101S型超級恒溫水浴鍋；FA2004B型電子天平；KQ-100KDE型高功率數(shù)控超聲波清洗器；101-1A型電熱鼓風(fēng)干燥箱；OTS-750型無油空氣壓縮機；HP-1000W型調(diào)溫封閉式電爐；R2-F型小型修補噴槍；PW3040/60型X射線粉末衍射儀；JGW-360A型接觸角測量儀；Quanta 200型掃描電子顯微鏡(SEM)。

1.2 試驗方法

1.2.1 基板預(yù)處理

將鋁板剪切成80 mm×80 mm×1 mm后，依次用600目、800目和1 000目的碳化硅砂紙對鋁板打磨20 min，以期獲得0.15～0.30 μm的平均粗糙度。之后，將基板裁剪成20 mm×80 mm×1 mm的規(guī)格，用去離子水清洗后，放入無水乙醇溶液中超聲清洗5 min，以去除鋁板表面附著的污垢和油脂。

1.2.2 環(huán)氧涂層的制備

用天平稱取2 g環(huán)氧樹脂于50 mL燒杯中，加入10 mL乙酸乙酯后超聲分散10 min。向上述溶液中加入1 g低分子聚酰胺樹脂，繼續(xù)超聲分散15 min。將分散好的涂層溶液倒入噴槍中，于0.6 MPa壓力下進(jìn)行噴涂。噴涂完成后，將環(huán)氧涂層樣品放入180 ℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中固化10 min后取出并冷卻至室溫。

1.2.3 PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的制備

以環(huán)氧涂層為底層，厚度為0.8 mm；PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層為面層，厚度為0.5 mm。PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的制備步驟如下：用天平稱取0.03 g CNTs于50 mL燒杯中，加入10 mL無水乙醇后超聲分散30 min。稱取一定量的納米ZnO[以PVDF和FEP二者質(zhì)量之和為基準(zhǔn)，納米ZnO的添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為1.0%、5.0%、7.5%和10.0%]加入上述溶液中，再次超聲分散30 min。繼續(xù)加入0.7 g PVDF和0.3 g FEP后再超聲分散30 min。將已噴涂了環(huán)氧涂層的鋁板放在調(diào)溫電熱爐上于80 ℃條件下提前預(yù)熱。將配制好的PVDF/FEP/ZnO涂層溶液倒入噴槍中，于適宜壓力下在距離基板約15～18 cm的高度進(jìn)行噴涂。噴涂完成后，將PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層樣品放入180 ℃電熱鼓風(fēng)干燥箱中固化90 min。

1.2.4 碳酸鈣結(jié)垢測試

以制備的涂層試樣為研究對象，在過飽和碳酸鈣溶液中進(jìn)行結(jié)垢測試。過飽和碳酸鈣溶液用Ca(NO3)2·4H2O和NaHCO3通過反應(yīng)(1)獲得：

Ca(NO3)2·4H2O+2NaHCO3→ CaCO3↓+2NaNO3+5H2O+CO2↑

(1)

分別配制濃度為14.20 g/L的Ca(NO3)2·4H2O和10.08 g/L的NaHCO3溶液；用量筒分別量取125 mL已配制好的Ca(NO3)2·4H2O和NaHCO3溶液，將二者倒入到250 mL的螺旋蓋玻璃瓶中并置于60 ℃恒溫水浴中加熱；將制備好的涂層試樣垂直放入裝有過飽和碳酸鈣溶液的帶蓋玻璃瓶中，于60 ℃恒溫水浴中加熱。之后，間隔時間取樣分析。

1.3 樣品檢測與表征

采用掃描電子顯微鏡(SEM)對涂層表面的微觀形貌進(jìn)行表征。以去離子水和乙二醇為測試液，采用接觸角測量儀測定涂層表面的疏水角，測試過程中，每個涂層樣品選取5個不同的位置測量接觸角，最后計算平均值。結(jié)垢實驗后，采用掃描電鏡分析涂層表面碳酸鈣垢的微觀形貌。用X射線粉末衍射儀(XRD)對涂層表面垢的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層微觀形貌分析

圖1為環(huán)氧涂層和PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的SEM形貌。

由圖1可知，環(huán)氧涂層表面相對光滑、平整，沒有明顯的粗糙結(jié)構(gòu)；而PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面則具有明顯的微米-納米結(jié)構(gòu)。添加5.0%的納米ZnO后，納米ZnO在聚合物的晶粒和晶界中均有一定的分布。一方面，納米ZnO與聚合物之間形成了微米-納米多級粗糙結(jié)構(gòu)；部分納米ZnO顆粒在局部位置發(fā)生了團(tuán)聚[11]，形成較大的粒子，黏附或鑲嵌在聚合物中，從而使得涂層表面的粗糙度增加。另一方面，CNTs、PVDF和FEP之間形成了許多微米-納米孔，使得這種結(jié)構(gòu)具有疏松多孔的性質(zhì)。這種特殊結(jié)構(gòu)使得納米ZnO與低表面自由能物質(zhì)PVDF和FEP耦合后可在孔道中圈存、捕捉一定量的空氣，在涂層表面形成空氣膜[12]，從而可有效提高PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的疏水性能。

2.2 PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面的疏水性能

2.2.1 納米ZnO添加量對復(fù)合涂層疏水性能的影響

以去離子水和乙二醇為標(biāo)準(zhǔn)測試液，采用接觸角測量儀測定所制備涂層的接觸角，結(jié)果見表1。由表1可知，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的水接觸角和乙二醇接觸角均大于環(huán)氧涂層。由于PVDF中-CF2-基團(tuán)的存在，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層比環(huán)氧涂層具有更高的疏水性。納米ZnO添加量不同時，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的疏水性能不同。ZnO添加量為5.0%時，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的水接觸角最大，為114.8°。之后，隨著ZnO含量的增加，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的水接觸角呈現(xiàn)先增加后下降趨勢。原因可能在于，納米ZnO顆粒與聚合物PVDF和FEP形成了一定的微米-納米結(jié)構(gòu)，增加了涂層的表面粗糙度，從而提高了PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的疏水性能；而進(jìn)一步增加納米ZnO顆粒的添加量后，由于納米ZnO的比表面積大，自身易發(fā)生團(tuán)聚[11]，使其不能在涂層中均勻地分散，導(dǎo)致涂層的水接觸角出現(xiàn)下降[13]。

表1 不同涂層接觸角測試結(jié)果Table 1 Test results of contact angles of different coatings

2.2.2 納米ZnO添加量對復(fù)合涂層表面自由能的影響

表面自由能(又稱表面能)是微觀原子或分子作用力的宏觀體現(xiàn)，對涂層的表界面性質(zhì)具有明顯的影響。涂層的表面能可由去離子水和乙二醇的靜態(tài)接觸角數(shù)據(jù)根據(jù)相關(guān)方程計算得出。純液體在固體表面的靜態(tài)接觸角(θ)與固-液界面能(γSL)有關(guān)。固體的表面自由能(γS)和液-氣表面張力(γL)可用楊氏方程表示[14]：

γLcosθ=γS-γSL

(2)

Owens等[15]將非極性組分(γLW)和極性組分(γAB)聯(lián)系起來，得到如下方程：

(3)

(4)

(5)

根據(jù)實際測得的接觸角數(shù)值(表1)及測試液體的表面能參數(shù)(表2)，通過式(2)至式(5)分別計算了環(huán)氧涂層和PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的表面能，具體結(jié)果見表3。

表2 去離子水和乙二醇表面能參數(shù)Table 2 Surface energy parameters of deionized water and ethylene glycol

表3 環(huán)氧涂層和PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面能參數(shù)Table 3 Surface energy parameters of epoxy resin coating and PVDF/FEP/ZnO composite coatings

由表3可知，環(huán)氧涂層的表面能最高。與環(huán)氧涂層相比，添加納米ZnO后，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的表面能明顯降低。其中，納米ZnO添加量為1.0%時，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的表面能最低。由此可知，納米ZnO添加量對PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的表面能具有明顯影響。表面能是物體表面分子間作用力的體現(xiàn)，與涂層表面的潤濕性能密切相關(guān)。綜合接觸角(表1)和表面自由能數(shù)據(jù)(表3)分析可知，當(dāng)納米ZnO添加量為5.0%時，獲得的PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的疏水性能最好。

2.3 納米ZnO添加量對涂層防垢性能的影響

2.3.1 納米ZnO添加量對復(fù)合涂層表面結(jié)垢量的影響

環(huán)氧涂層和PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的防垢性能見圖2。由圖2分析可知，隨著結(jié)垢時間的延長，環(huán)氧涂層和PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面的結(jié)垢量逐漸增加。在整個結(jié)垢過程中，可將結(jié)垢時期分為3個階段：0～9 h時(A段)，此時各種涂層的曲線斜率均較大，說明碳酸鈣的結(jié)垢速率較快；9～264 h時(B段)，相對于A段曲線斜率趨于緩和，此階段中環(huán)氧涂層表面碳酸鈣的結(jié)垢速率仍最大；264～336 h時(C段)，與環(huán)氧涂層相比，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面碳酸鈣的結(jié)垢速率明顯降低。0～336 h時，環(huán)氧涂層表面平均結(jié)垢速率為0.010 0 mg/(cm2·h)。納米ZnO添加量分別為1.0%、5.0%、7.5%和10.0%時，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面平均結(jié)垢速率分別為0.008 7，0.007 2，0.008 2，0.009 2 mg/(cm2·h)，均低于環(huán)氧涂層的。其中，納米ZnO添加量為10.0%時，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面碳酸鈣的結(jié)垢速率最大；納米ZnO添加量為5.0%時，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面碳酸鈣結(jié)垢速率最小，這說明納米ZnO填料在PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層中的添加量并不是愈多愈好，存在最佳添加量。因此，確定5.0%為納米ZnO的最佳添加量，此時PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的防垢性能最好。后續(xù)將重點對ZnO含量為5.0%時PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層進(jìn)行相關(guān)分析。

2.3.2 復(fù)合涂層表面碳酸鈣垢的形貌

利用掃描電鏡分析結(jié)垢24 h時環(huán)氧涂層和PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面碳酸鈣垢的SEM形貌，如圖3所示。

由圖3可知，碳酸鈣溶液中結(jié)垢24 h后，環(huán)氧涂層表面碳酸鈣垢的形貌主要有立方體、長方體、五棱臺和棒狀。立方體的長度約為1～3 μm，五棱臺的長度約為1～6 μm，棒狀的長度約為3～4 μm。而PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面碳酸鈣垢的形貌主要有長方體(2～3 μm)、菱形(3～5 μm)、五棱臺(1～5 μm)和棒狀(～3 μm)等。文獻(xiàn)[13]指出，菱形、針狀/棒狀和球狀結(jié)構(gòu)分別是方解石、文石和球霰石的典型形狀。因此，可知長方體、立方體、五棱臺和菱形為方解石的典型晶體形狀，而棒狀為文石的典型晶體形狀?？梢?，環(huán)氧涂層和PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面碳酸鈣垢的形貌存在差別，且晶體的尺寸也存在一定差別。

2.3.3 復(fù)合涂層表面碳酸鈣垢的晶型分析

為了進(jìn)一步明確環(huán)氧涂層和PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面碳酸鈣垢的晶型，對二者進(jìn)行了XRD分析，結(jié)果如圖4所示。

圖4中44.7°和65.1°處的衍射峰為基板中鋁的特征峰。環(huán)氧涂層于60 ℃過飽和碳酸鈣溶液中靜態(tài)結(jié)垢24 h后，環(huán)氧涂層表面垢共出現(xiàn)了2種晶型：方解石和文石。方解石結(jié)構(gòu)的衍射峰2θ出現(xiàn)在29.5°(104)，而文石結(jié)構(gòu)的衍射峰2θ出現(xiàn)在38.5°(130)。PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層CaCO3垢的晶體結(jié)構(gòu)則與環(huán)氧涂層有很大不同。PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面方解石結(jié)構(gòu)的衍射峰2θ出現(xiàn)在29.5°(104)、35.9°(110)、43.2°(202)和47.6°(018)。文石結(jié)構(gòu)的衍射峰與環(huán)氧涂層表面的分析相同，同樣出現(xiàn)在38.5°(130)。除方解石和文石晶體結(jié)構(gòu)外，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面CaCO3垢的晶體結(jié)構(gòu)還出現(xiàn)了球霰石的衍射峰，位于39.4°(205)和48.5°(202)。不同涂層表面垢的XRD分析與其SEM形貌(圖3)分析基本一致。

環(huán)氧涂層和PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面碳酸鈣垢的晶體類型的差異主要體現(xiàn)在：PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面存在方解石、文石和球霰石3種晶型，而環(huán)氧涂層表面碳酸鈣的主要晶型為方解石和文石。

2.3.4 復(fù)合涂層表面碳酸鈣垢的晶相組成分析

為了進(jìn)一步明確不同涂層表面碳酸鈣晶型的差異，計算了碳酸鈣各種晶型所占的比例。方解石、文石和球霰石的摩爾分率可由XRD衍射峰數(shù)據(jù)通過如下關(guān)系式[17]計算得出：

(6)

(7)

(8)

式中：下標(biāo)C、A、V分別表示方解石、文石、球霰石。IC、IA和IV分別代表方解石(29.5°)、文石(38.5°)和球霰石(39.4°和48.5°)的XRD衍射峰強度，X為不同同質(zhì)異構(gòu)體的摩爾分率，計算結(jié)果如圖5所示。

由圖5可知，結(jié)垢24 h后，不同涂層表面CaCO3同質(zhì)異構(gòu)體的摩爾分?jǐn)?shù)存在較大差異。從碳酸鈣同質(zhì)異構(gòu)體的摩爾分?jǐn)?shù)來看，環(huán)氧涂層表面方解石的摩爾分?jǐn)?shù)大于PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層的；PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面文石的摩爾分?jǐn)?shù)則比環(huán)氧涂層低34.7%，并且增加了45.5%的球霰石。

方解石是碳酸鈣最穩(wěn)定的晶型，由其所形成垢的質(zhì)地堅硬，黏附在涂層表面后很難被水流沖走。與方解石相比，亞穩(wěn)態(tài)的文石和最不穩(wěn)定的球霰石則具有更加疏松的結(jié)構(gòu)和更高的溶度積[18]，意味著文石和球霰石更容易被溶解或被水沖走，不易黏附在涂層表面。對防垢來說，文石和球霰石晶型的生成更具有意義。對于PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層，其涂層表面方解石的摩爾分?jǐn)?shù)為8.6%，低于環(huán)氧涂層；而文石和球霰石的摩爾分?jǐn)?shù)合計為91.4%，高于環(huán)氧涂層表面文石的；另外，由圖2可知，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面的結(jié)垢量也低于環(huán)氧涂層。因此，與環(huán)氧涂層相比，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層具有更優(yōu)良的防垢性能。

2.4 復(fù)合涂層的防垢機理

圖6為環(huán)氧涂層和PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面碳酸鈣結(jié)垢過程示意。如圖6所示，環(huán)氧涂層表面相對光滑，但仍存在一些由聚合物組成的粗糙結(jié)構(gòu)，可以圈存少量空氣[19]并形成一定的空氣膜。結(jié)垢初期碳酸鈣晶體不易黏附在環(huán)氧涂層表面。但是，隨著結(jié)垢時間的延長，空氣膜逐漸被破壞并逐漸消失，導(dǎo)致環(huán)氧涂層的疏水性降低；隨著成核位點的增加，涂層表面的結(jié)垢量逐漸增加。然而，對于PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層來說，由于納米ZnO與PVDF、FEP和CNTs之間形成了微米-納米多級粗糙結(jié)構(gòu)，能夠捕捉、圈存大量的空氣[19]，形成較厚的空氣膜，可保持更高的疏水性；另外，這種特殊的涂層結(jié)構(gòu)大大增加了氣-液界面的占比[20]，并在涂層表面形成了連通的氣-液界面[21]。這使得PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層可以很好地阻止碳酸鈣晶體在其表面的成核及生長，從而有效地降低了碳酸鈣晶體在其表面的吸附/黏附幾率。隨著涂層表面與過飽和碳酸鈣溶液接觸時間的延長，涂層表面的氣-液界面逐漸向微米-納米多級粗糙結(jié)構(gòu)的內(nèi)部收縮[22]，導(dǎo)致涂層表面封存的氣膜厚度逐漸減小，氣-液界面的穩(wěn)定性變差[23]，在涂層表面的局部位置發(fā)生了碳酸鈣的黏附，產(chǎn)生了結(jié)垢(圖6d)。但與環(huán)氧涂層相比，PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面的結(jié)垢量明顯更少，防垢效果更好。

3 結(jié) 論

(1)以PVDF和FEP為原料，通過添加不同含量的納米ZnO制備系列了PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層。其中，納米ZnO的添加量為5.0%時，可制備得到表面自由能為8.6 mJ/m2，水接觸角為114.8°的PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層。

(2)分析涂層表面碳酸鈣垢的形貌、晶型和晶相組成發(fā)現(xiàn)：結(jié)垢24 h后，環(huán)氧涂層表面碳酸鈣的主要晶型為方解石和文石，摩爾分?jǐn)?shù)分別為19.8%和80.2%；而PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層則同時存在方解石、文石和球霰石三種晶型，且文石和球霰石的摩爾分?jǐn)?shù)之和達(dá)到了91.4%。PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面的碳酸鈣結(jié)垢量僅為環(huán)氧涂層的72%，具有優(yōu)良的防垢性能，在防垢領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。

(3)在PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面，ZnO與聚合物之間形成的微米-納米多級粗糙結(jié)構(gòu)，可圈存形成較厚的空氣膜，增大涂層表面氣-液界面的占比，可以很好地阻止碳酸鈣晶體在PVDF/FEP/ZnO復(fù)合涂層表面的成核與生長，有效地減少了碳酸鈣垢在其表面的沉積與黏附。