CN109267135A - 一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层及其制备方法，所述有机/无机疏水涂层包括基底表面的氧化膜层，所述氧化膜层具有纳米多孔结构，所述纳米多孔结构中填充有导电聚合物；所述氧化膜层通过阳极氧化法制得，所述导电聚合物通过电化学聚合法制得。本发明旨在改善现有涂层体系的疏水性能长效服役性能差的缺点，提供一种表面承载能力高，耐腐蚀性及耐磨性优异，具有一定减阻性能，且表面经过一定磨损后依然能够提供优异疏水涂层的设计方法，可以满足表面自清洁、生物污损、重腐蚀和水下减阻的应用需求。

Description

一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及疏水涂层材料的技术领域，具体地，涉及一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层及其制备方法。
背景技术
超疏水表面是指与液体的滚动角小于10°而接触角大于150°的表面，它作为一种功能表面，在军事、通讯、石油开采等场合具有重要的应用价值。然而，迄今人们对表面微观结构影响材料表面润湿性的规律及其机制的了解仍非常有限，对疏水性表面制备方法的研究还处于探索阶段，且现有制备方法在功能表面的强度、耐久性、工业化前景等方面还存在诸多问题，亟需研制适合产业化的工程金属材料的表面微观结构及超疏水表面。
Ruomei Wu等人采用阳极氧化的方法使铝合金的表面生成无规多孔的微纳米二级结构，经覆膜处理后表面呈微米球和微米孔复合结构，获得了最大接触角可达162.0°的超疏水表面(R.M.Wu,G.H.Chao,H.Y.Jiang,Y.Hu,A.Q.Pan,The superhydrophobic aluminumsurface prepared by different methods,Mater.Lett.142(2015)176-183.)。目前的研究中，表面覆膜技术包括表面浸渍、化学气相沉积、溶胶凝胶法、湿化学法等传统技术。近几年，电化学聚合的方法在超疏水领域引起关注，Mingming Liu等人用电化学聚合的方法制备出超疏水的聚苯胺膜层，其接触角可达160.9°，利用电化学聚合可以使共轭有机单体在导电材料表面聚合得到导电聚合物层，并通过控制聚合条件得到具有粗糙结构的表面(M.M.Liu,J.Li,Z.G.Guo,Electrochemical route to prepare polyaniline-coatedmeshes with controllable pore size for switchable emulsion separation,Chemical Engineering Journal,304(2016)115-120.)。随着应用要求的不断扩展与加深，多功能的复合化对涂层的设计提出了更高的要求，如海洋环境中的疏水防污性能，环境使用条件下的自清洁性能等。目前对于疏水性能的设计主要倾向于有机涂层的设计与合成，以及表面微观结构对疏水性能的影响，而表面的疏水性能与表面服役工况条件密切相关，已有的大多数表面结构疏水设计由于其微观结构的耐划擦磨损性能较差导致其疏水性能的长效服役受到了很大的局限，一旦表面微结构受到损伤，疏水性能会大幅降低甚至丧失，况且由于多元复杂工况的服役要求，单纯设计表面微结构而忽视基体材料的本征服役性能已经无法满足流动冲刷高盐份腐蚀等恶劣环境中的使用要求。在已有研究的有机疏水涂层类，如有机硅型、有机氟型、有机氟硅型等，其疏水性能优异，但由于表面抗划擦性及耐磨性能的不足，在服役工况条件下的疏水性能存在一定的局限性，这类疏水材料往往需要采用厚涂装处理，导致造价及成本很高。
发明内容
单纯的无机体系及有机体系在设计表面疏水涂层，并提高其长久服役性能方面均存在一定的不足，如能综合两种体系的优点，发挥各自功能特点，可以有效提高疏水涂层的综合服役性能，本发明的目的是提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层及其制备方法，以解决上述不足。
本发明设计了一种互穿网络有机/无机疏水涂层的设计方法，其目的是改善现有涂层体系的疏水性能长效服役效果差的缺点，提供一种表面承载能力高，耐腐蚀性及耐磨性优异，具有一定减阻性能，且表面经过一定磨损后依然能够保持优异疏水性能的设计方法，可以满足表面自清洁、生物污损、重腐蚀，及水下减阻的应用需求。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
第一方面，本发明提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，所述有机/无机疏水涂层包括基底表面的氧化膜层，所述氧化膜层具有纳米多孔结构，所述纳米多孔结构中填充有导电聚合物；所述氧化膜层通过阳极氧化法制得，所述导电聚合物通过电化学聚合法制得。本发明中导电聚合物若采用其他方式制得，将不能带来与电化学聚合法相同的效果。如表面浸渍不能使聚苯胺分子有效的填充到纳米孔里面，会大量沉浮在氧化层表面，使纳米孔被堵住，难以进行后续的充分填充。另外，化学气相沉积或者直接喷涂的方法也很容易导致纳米孔的堵塞，使得填充并不充分，只是停留于表层的填充，而且分子和氧化层的结合力不好。
优选地，所述氧化膜层的厚度为20～30微米；所述纳米多孔结构的孔径为90～110纳米。氧化膜层的厚度为20～30微米之间，聚苯胺是填充氧化膜的多孔结构中的，其填充的深度也在20～30微米之间，考虑到电聚合填充深度受限的问题，如果膜层如果太厚的话，纳米孔变得很深，填充不能充分到底。纳米多孔结构的孔径尺寸会直接影响聚合物的填充效果，尺寸过小聚合物很难填充进去，尺寸太大又会影响膜层的整体硬度和耐磨损性能。如此，复合膜层的最佳厚度范围20～30微米，纳米多孔结构的最佳尺寸范围90～110纳米。
优选地，所述导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯中的至少一种；所述导电聚合物的反应单体包括苯胺、吡咯中的至少一种。选用聚苯胺、聚吡咯具有优异的导电性和疏水性能。
更优选地，所述导电聚合物为聚苯胺。当选用聚苯胺时，导电性和疏水性能最佳。
优选地，所述基底为铝或铝合金；所述氧化膜层为氧化铝层。
第二方面，本发明提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1、预处理：将基底表面依次进行除油、碱洗和酸洗；
S2、阳极氧化：采用经步骤S1处理后的基底做为阳极，采用石墨材料、铝或铝合金做为阴极，选用酸电解液进行电解反应，反应结束后取出具有阳极氧化膜层的基底；优选地，所述石墨材料包括石墨板。
S3、电化学聚合：(电化学聚合过程使用的是电化学工作站)采用三电极系统，将所述具有阳极氧化膜层的基底做为工作电极，选择合适的参比电极和对电极，采用含导电聚合物反应单体的酸性溶液为电解液，进行电化学聚合，即得。电化学聚合过程中，电解液的配方、聚合的电流和聚合的电压直接影响苯胺单体聚合后的聚苯胺的分子结构和形态，而聚苯胺的结构与润湿性有直接的关联。
优选地，步骤S1中，所述除油的步骤包括：将基底放入丙酮溶液中超声15～20分钟，然后用醇溶剂清洗后，吹干；所述碱洗的步骤包括：在55℃～60℃的温度下用碱性溶液浸泡1～3分钟，然后用醇溶剂清洗后，吹干；所述酸洗的步骤包括：在20～25℃的温度下用酸性溶液浸泡1～3分钟，然后用醇溶剂清洗后，吹干。这三个过程都是为了有效的除去合金表面的不同类型的杂质，获得清洁无障碍的表面，有利于后续通过阳极氧化工艺得到均匀的纳米多孔结构。优选地，所述醇溶剂包括乙醇。
优选地，所述碱洗步骤中，所述碱性溶液为25～30g/L氢氧化钠与25～30g/L碳酸钠的混合液；所述酸性溶液为25～30％的硝酸。无论是碱性还是酸性溶液，低于最小值无法有效的去除杂质，高于最大值又会对铝合金表面造成损坏。
更优选地，所述氢氧化钠与碳酸钠混合的体积比为1：3。
优选地，步骤S2中，所述酸电解液的浓度为180～210g/L；所述电解反应的条件为：直流电压65～80V，反应温度保持30～45℃，氧化时间20～40分钟。酸溶液的浓度，如磷酸浓度小于最小值时，阳极氧化形成的纳米多孔结构中孔径太小，不利于后续聚苯胺填充。磷酸浓度大于最大值时，氧化过于剧烈，会对铝合金表面造成很大的损伤，影响合金表面的平整度。经过实验证明，上述实验条件下，所得到的氧化膜均一性最好，且孔径大小、膜层厚度以及膜层硬度最佳。
更优选地，所述酸电解液包括磷酸溶液、草酸溶液中一种。采用这两种酸进行阳极氧化后可以在基体表面形成多孔结构，而且孔径比较大，可以达到90～110纳米。
优选地，步骤S3中，所述含导电聚合物反应单体的酸性溶液中，盐酸的摩尔浓度为0.4～0.8mol/L，硫酸的摩尔浓度为0.05～0.10mol/L，导电聚合物反应单体的摩尔浓度为0.05～0.1mol/L；所述导电聚合物反应单体为包括苯胺、吡咯中的至少一种。盐酸和硫酸的浓度过小会导致电解液导电性减小，影响苯胺单体的聚合；浓度过大，在有电势存在的环境里会导致阳极氧化铝的表面形貌受损，影响聚苯胺的填充。苯胺的浓度太低，会影响聚合速率和聚合分子形态，导致填充不充分；苯胺的浓度太高，在电场的作用下，会迅速形成大分子聚合，在合金表面堆积，堵塞纳米孔，导致后续无法填充。
优选地，步骤S3中，所述参比电极包括甘汞电极、银|氯化银电极中的一种；所述对电极包括铂片电极。采用铂片电极，具有化学稳定性高，对系统影响较小的优点。
术语解释
阳极氧化：阳极氧化即金属或合金的电化学氧化。比如，铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下，由于外加电流的作用下，在铝及其合金(阳极)上形成一层氧化膜的过程。
电化学聚合：通过电化学氧化引发单体聚合来制备导电聚合物层的方法。
本发明获得了一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其主要方法是先用阳极氧化的方法在铝及铝合金表面形成一层纳米多孔结构的氧化膜，然后采用电化学聚合的方法使苯胺单体在酸性电解质溶液中聚合到具有纳米多孔结构铝合金(工作电极)表面，使具有疏水性能的聚苯胺分子充分填充到多孔结构中去，从而使得铝合金的表面具备超疏水性能，并且在一定程度的磨损后仍然具有超疏水性能。
与现有技术相比，本发明设计的铝合金超疏水表面具有如下的有益效果：
①具有耐久的超疏水性能；
②具有较高的表面硬度；
③耐腐蚀性能好；
④耐磨损性能好；
⑤具有一定的抗菌性能。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明三维网络互穿有机/无机疏水涂层的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其制备工艺如图1所示，以含有苯胺单体的溶液作为电解质为例，其制备方法包括如下步骤：
1.预处理：①除油：将铝合金放入丙酮溶液中超声15～20分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。②化学清洗：在55℃～60℃的温度下用碱性溶液(25～30g/L氢氧化钠+25～30g/L碳酸钠)浸泡1～3分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。③酸洗：在20～25℃的温度下用酸性溶液(25～30％的硝酸)浸泡1～3分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。
2.阳极氧化：阳极氧化过程中，铝合金片做为阳极，石墨板做为阴极。选用180～210g/L的H3PO4溶液，65～80V的直流电压，实验过程中保持恒温(30～45℃)，氧化时间20～40分钟。阳极氧化过程结束后，快速将样品取出至去离子水中清洗，然后快速干燥。
3.电化学聚合：电化学聚合用的电解液是含有苯胺单体的酸性电解液，其中盐酸质量分数为0.4～0.8mol/L，硫酸质量分数为0.05～0.10mol/L，苯胺质量分数为0.05～0.1mol/L。电化学聚合过程使用的是电化学工作站，采用三电极系统，其中铝合金做为工作电极，甘汞电极做为参比电极，铂片电极做为对电极。
实施例1
本实施例提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其制备方法包括如下步骤：
1.预处理：①除油：将铝合金放入丙酮溶液中超声15～20分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。②化学清洗：在55℃的温度下用碱性溶液(25g/L氢氧化钠+30g/L碳酸钠，是指已经配好的混合溶液的浓度，也就是说化学清洗液就是1L溶液中有25g氢氧化钠和30g碳酸钠)浸泡1～3分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。③酸洗：在20℃的温度下用酸性溶液(30％的硝酸)浸泡1～3分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。
2.阳极氧化：阳极氧化过程中，铝合金片做为阳极，石墨板做为阴极。选用180g/L的H3PO4溶液，70V的直流电压，实验过程中保持恒温30℃，氧化时间20分钟。阳极氧化过程结束后，快速将样品取出至去离子水中清洗，然后快速干燥。在铝合金片上制得具有纳米多孔结构的氧化膜层。
3.电化学聚合：电化学聚合用的电解液是含有苯胺单体的酸性电解液，其中盐酸摩尔浓度为0.4mol/L，硫酸摩尔浓度为0.05mol/L，苯胺摩尔浓度为0.05mol/L。电化学聚合过程使用的是电化学工作站，采用三电极系统，其中铝合金做为工作电极，甘汞电极做为参比电极，铂片电极做为对电极。在铝合金片的氧化膜层上制得聚苯胺填充的纳米多孔层，即得有机/无机疏水涂层。
本实施例制得的有机/无机疏水涂层的厚度可达20微米，维氏硬度可达437；表面具有超疏水性能，与水的接触角可达159°，并且在3.5％NaCl中浸泡两个月后接触角仍然保持在140°；磨损掉10微米后，表面的接触角仍然可以维持在107°；具有良好的耐腐蚀性能，其电化学腐蚀电流下降至原来未经表面改性的铝合金的10％；具有良好的防细菌污染性能，其细菌黏附率可降至未经表面改性的铝合金的10％。
实施例2
本实施例提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其制备方法包括如下步骤：
1.预处理：①除油：将铝合金放入丙酮溶液中超声15～20分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。②化学清洗：在55℃的温度下用碱性溶液(26g/L氢氧化钠+26g/L碳酸钠)浸泡1～3分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。③酸洗：在20℃的温度下用酸性溶液(25％的硝酸)浸泡1～3分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。
2.阳极氧化：阳极氧化过程中，铝合金片做为阳极，石墨板做为阴极。选用190g/L的H3PO4溶液，75V的直流电压，实验过程中保持恒温40℃，氧化时间30分钟。阳极氧化过程结束后，快速将样品取出至去离子水中清洗，然后快速干燥。在铝合金片上制得具有纳米多孔结构的氧化膜层。
3.电化学聚合：电化学聚合用的电解液是含有苯胺单体的酸性电解液，其中盐酸摩尔浓度为0.5mol/L，硫酸摩尔浓度为0.08mol/L，苯胺摩尔浓度为0.08mol/L。电化学聚合过程使用的是电化学工作站，采用三电极系统，其中铝合金做为工作电极，甘汞电极做为参比电极，铂片电极做为对电极。在铝合金片的氧化膜层上制得聚苯胺填充的纳米多孔层，即得有机/无机疏水涂层。
本实施例制得的有机/无机疏水涂层的厚度25微米，维氏硬度可达405；表面具有超疏水性能，与水的接触角可达155°，并且在3.5％NaCl中浸泡两个月后接触角仍然保持在142°；磨损掉10微米后，表面的接触角仍然可以维持在110°以上；具有良好的耐腐蚀性能，其电化学腐蚀电流下降至原来未经表面改性的铝合金的12％；具有良好的防细菌污染性能，其细菌黏附率可降至未经表面改性的铝合金8％以下。
实施例3
本实施例提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其制备方法包括如下步骤：
1.预处理：①除油：将铝合金放入丙酮溶液中超声15～20分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。②化学清洗：在55℃的温度下用碱性溶液(28g/L氢氧化钠+25g/L碳酸钠)浸泡1～3分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。③酸洗：在20℃的温度下用酸性溶液(26％的硝酸)浸泡1～3分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。
2.阳极氧化：阳极氧化过程中，铝合金片做为阳极，石墨板做为阴极。选用190g/L的H3PO4溶液，80V的直流电压，实验过程中保持恒温35℃，氧化时间40分钟。阳极氧化过程结束后，快速将样品取出至去离子水中清洗，然后快速干燥。在铝合金片上制得具有纳米多孔结构的氧化膜层。
3.电化学聚合：电化学聚合用的电解液是含有苯胺单体的酸性电解液，其中盐酸摩尔浓度为0.8mol/L，硫酸摩尔浓度为0.1mol/L，苯胺摩尔浓度为0.05mol/L。电化学聚合过程使用的是电化学工作站，采用三电极系统，其中铝合金做为工作电极，甘汞电极做为参比电极，铂片电极做为对电极。在铝合金片的氧化膜层上制得聚苯胺填充的纳米多孔层，即得有机/无机疏水涂层。
本实施例制得的有机/无机疏水涂层的厚度可达30微米，维氏硬度可达379；表面具有超疏水性能，与水的接触角可达151°以上，并且在3.5％NaCl中浸泡两个月后接触角仍然保持在145°以上；磨损掉10微米后，表面的接触角仍然可以维持在102°；具有良好的耐腐蚀性能，其电化学腐蚀电流下降至原来未经表面改性的铝合金的15％；具有良好的防细菌污染性能，其细菌黏附率可降至未经表面改性的铝合金的5％以下。
实施例4
本实施例提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其制备方法包括如下步骤：
1.预处理：①除油：将铝合金放入丙酮溶液中超声15～20分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。②化学清洗：在55℃的温度下用碱性溶液(30g/L氢氧化钠+25g/L碳酸钠)浸泡1～3分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。③酸洗：在20℃的温度下用酸性溶液(25％的硝酸)浸泡1～3分钟，然后用乙醇清洗后，吹干。
2.阳极氧化：阳极氧化过程中，铝合金片做为阳极，石墨板做为阴极。选用210g/L的H3PO4溶液，65V的直流电压，实验过程中保持恒温30℃，氧化时间30分钟。阳极氧化过程结束后，快速将样品取出至去离子水中清洗，然后快速干燥。在铝合金片上制得具有纳米多孔结构的氧化膜层。
3.电化学聚合：电化学聚合用的电解液是含有苯胺单体的酸性电解液，其中盐酸摩尔浓度为0.8mol/L，硫酸摩尔浓度为0.1mol/L，苯胺摩尔浓度为0.1mol/L。电化学聚合过程使用的是电化学工作站，采用三电极系统，其中铝合金做为工作电极，甘汞电极做为参比电极，铂片电极做为对电极。在铝合金片的氧化膜层上制得聚苯胺填充的纳米多孔层，即得有机/无机疏水涂层。
本实施例制得的有机/无机疏水涂层的厚度可达25微米，维氏硬度可达445；表面具有超疏水性能，与水的接触角可达150°，并且在3.5％NaCl中浸泡两个月后接触角仍然保持在139°；磨损掉10微米后，表面的接触角仍然可以维持在98°；具有良好的耐腐蚀性能，其电化学腐蚀电流下降至原来未经表面改性的铝合金的12％；具有良好的防细菌污染性能，其细菌黏附率可降至未经表面改性的铝合金的8％以下。
实施例5
本实施例提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其制备方法与实施例1基本一致，不同之处仅在于：在电化学聚合步骤中，电解液是含有吡咯单体的酸性电解液，最终在铝合金片的氧化膜层上制得聚吡咯填充的纳米多孔层。
实施例6
本实施例提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其制备方法与实施例1基本一致，不同之处仅在于：在阳极氧化步骤中，选用草酸溶液作为电解液。
对比例1
本对比例提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其制备方法与实施例1基本一致，不同之处仅在于：在阳极氧化步骤中，选用硫酸溶液作为电解液。
对比例2
本对比例提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其制备方法与实施例1基本一致，不同之处仅在于：在电化学聚合步骤中，电解液是含有噻吩单体的酸性电解液，最终在铝合金片的氧化膜层上制得聚噻吩填充的纳米多孔层。
对比例3
本对比例提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其制备方法与实施例1基本一致，不同之处仅在于：在电化学聚合步骤中，电解液的配方为，硫酸摩尔浓度为0.05mol/L，苯胺摩尔浓度为0.05mol/L。
对比例4
本对比例提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其制备方法与实施例1基本一致，不同之处仅在于：在电化学聚合步骤中，电解液中，盐酸摩尔浓度为0.4mol/L，硝酸摩尔浓度为0.05mol/L，苯胺摩尔浓度为0.05mol/L。
性能检测
采用电化学腐蚀和细菌粘附实验，对各实施例和对比例制备的疏水涂层进行检测，测试结果如下表1所示。
表1实施例1-6和对比例1-4的性能结果
根据表1可知，在阳极氧化步骤中，选用其他酸性电解液时，由于阳极氧化方式的原因，会导致阳极氧化孔径较小，从而使得后续电化学聚合填充受到阻碍。在电化学聚合步骤中，电解液选用含其他单体的酸性电解液时，由于聚合物分子大小和状态的原因，会导致润湿性的变化，接触角变小；同时，在电解液的配方中，当省略盐酸或硫酸时，由于电流大小和酸碱条件的原因，会导致聚合反应受到影响，接触角表变小；而采用其他酸溶液代替盐酸或硫酸时，由于聚合条件改变的原因，会导致所形成的聚合物形态改变，从而导致其疏水性能的改变。
本发明提供一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层的设计方法，其主要方法是先通过阳极氧化的方法构筑具有三维纳米多孔结构的氧化膜，然后以含有苯胺/吡咯单体的溶液作为电解质，通过电化学聚合的方法使苯胺/吡咯单体发生聚合反应生成聚苯胺/聚吡咯，反应产物在电场的作用下自动填充到三维纳米多孔结构骨架中。本发明的目的是改善现有涂层体系的疏水性能长效服役性能差的缺点，提供一种表面承载能力高，耐腐蚀性及耐磨性优异，具有一定减阻性能，且表面经过一定磨损后依然能够提供优异疏水涂层的设计方法，可以满足表面自清洁、生物污损、重腐蚀和水下减阻的应用需求。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其特征在于，所述有机/无机疏水涂层包括基底表面的氧化膜层，所述氧化膜层具有纳米多孔结构，所述纳米多孔结构中填充有导电聚合物；所述氧化膜层通过阳极氧化法制得，所述导电聚合物通过电化学聚合法制得。
2.根据权利要求1所述的三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其特征在于，所述氧化膜层的厚度为20～30微米；所述纳米多孔结构的孔径为90～110纳米。
3.根据权利要求1所述的三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其特征在于，所述导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯中的至少一种；所述导电聚合物的反应单体包括苯胺、吡咯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的三维网络互穿有机/无机疏水涂层，其特征在于，所述基底为铝或铝合金；所述氧化膜层为氧化铝层。
5.一种根据权利要求1所述的三维网络互穿有机/无机疏水涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、预处理：将基底表面依次进行除油、碱洗和酸洗；
S2、阳极氧化：采用经步骤S1处理后的基底做为阳极，采用石墨材料、铝或铝合金做为阴极，选用酸电解液进行电解反应，反应结束后取出具有阳极氧化膜层的基底；
S3、电化学聚合：采用三电极系统，将所述具有阳极氧化膜层的基底做为工作电极，选择合适的参比电极和对电极，采用含导电聚合物反应单体的酸性溶液作为电解液，进行电化学聚合，即得。
6.根据权利要求5所述的三维网络互穿有机/无机疏水涂层的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述除油的步骤包括：将基底放入丙酮溶液中超声15～20分钟，然后用醇溶剂清洗后，吹干；所述碱洗的步骤包括：在55℃～60℃的温度下用碱性溶液浸泡1～3分钟，然后用醇溶剂清洗后，吹干；所述酸洗的步骤包括：在20～25℃的温度下用酸性溶液浸泡1～3分钟，然后用醇溶剂清洗后，吹干。
7.根据权利要求6所述的三维网络互穿有机/无机疏水涂层的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为25～30g/L氢氧化钠与25～30g/L碳酸钠的混合液；所述酸性溶液为25～30％的硝酸。
8.根据权利要求5所述的三维网络互穿有机/无机疏水涂层的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述酸电解液的浓度为180～210g/L；所述电解反应的条件为：直流电压65～80V，反应温度保持30～45℃，氧化时间20～40分钟。
9.根据权利要求5或8所述的三维网络互穿有机/无机疏水涂层的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述酸电解液包括磷酸溶液、草酸溶液中一种。
10.根据权利要求5所述的三维网络互穿有机/无机疏水涂层的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述含导电聚合物反应单体的酸性溶液中，盐酸的摩尔浓度为0.4～0.8mol/L，硫酸的摩尔浓度为0.05～0.10mol/L，导电聚合物反应单体的摩尔浓度为0.05～0.1mol/L；所述导电聚合物反应单体为包括苯胺、吡咯中的至少一种。
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