Recently, there is a growing interest in hydrophilic/oleophobic surfaces that exhibit low water contact angle (WCA) and high oil contact angle (OCA). Here, we prepared layer-by-layer (LbL) assembled films consisting of nafion (NAF), polyethyleneimine (BPEI), and SiO₂ nanoparticles followed by fluorinated surfactant (PFOS) treatment. These films showed WCA=121° and OCA=91°. Two-layer LbL films were also prepared. First, porous films were fabricated by acid treatment of LbL films prepared using two polyelectrolytes blends. The porous films were coated with PFOS-treated NAF/PEI/SiO₂ LbL films. Contact angles of two-layer LbL films were influenced by the blend ratio and acid treatment pH. At specific conditions, the films showed inversion of contact angles, WCA=79° and OCA=115°. These results show that sophisticated control of pore structure of lower layer and chemistry of fluorinated upper layer is crucial for the hydrophilic/oleophobic LbL films.

최근, 물접촉각이 작곡 오일접촉각이 큰 친수/발유성 표면에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 nafion (NAF), 폴리에틸렌이민(BPEI), SiO₂ 나노입자로 제조된 다층박막을 제조하고 불소계면활성제로 처리하였다. 이 표면의 물접촉각은 121°, 오일접촉각은 91°이었다. 다음으로 2층 구조 다공성 다층박막을 제조하였다. 2개의 고분자전해질을 블렌드하여 다층박막을 만들고 산처리하여 다공성 다층박막을 만들고 그 위에 NAF/PEI/SiO₂ 다층박막을 코팅하고 불소계면활성제로 처리하였다. 2층 구조 다층박막의 접촉각은 블렌드 비율과 산처리 pH에 영향을 받았다. 일부 조건에서 2층 구조 다층박막은 물접촉각 79°, 오일접촉각 115°을 나타내어 접촉각의 역전이 일어났다. 이러한 결과는 하층부 다공성 구조와 상층부 다층박막의 성분 및 어셈블리 조건의 제어를 통하여 보다 우수한 친수/발유성 표면이 구현 가능함을 보여준다.

Keywords: layer-by-layer, polyelectrolyte, hydrophilic, oleophobic, wetting.