金属及其合金具有优异的机械强度、刚性和延展性，在工业制造和人类生活中起着至关重要的作用。然而，当暴露于水、氧气和氯离子等环境介质时，金属及其合金容易发生腐蚀和结垢，造成资源浪费、安全问题和重大的经济损失。近年来，超疏水涂层作为一种有效的防腐方法，受到了广泛关注。超疏水涂层表面具有分层的微/纳结构，能够捕获空气形成屏蔽层，从而抑制腐蚀性和结垢介质的渗透。然而，在潮湿环境下，粗糙表面上的空气屏蔽层由于不稳定，很容易被液体取代，使超疏水表面的润湿状态由Cassie-Baxter模型转变为Wenzel模型，导致抗腐蚀性和阻垢性下降。因此，开发长期、稳定的防腐/阻垢涂层迫在眉睫。
2011年，Aizenberg受猪笼草启发，首次提出光滑注液多孔表面（SLIPS）的概念，这引起了研究者的关注，并被证明具有优异的防冰、防污和耐腐蚀性。然而，当制备的涂层暴露在恶劣的环境中时，由于油分子与涂层之间的界面结合强度较弱，油层很容易被破坏。
针对上述问题，研究人员试图通过化学键合和孔隙形成来提高润滑油膜的稳定性。虽然润滑油膜的稳定性有所提高，但一旦油膜受损，无法及时修复，将严重影响其实际应用。近年来，微胶囊作为自修复剂被广泛用于聚合物材料对敏感成分的封装。基于此，在机械损伤时将负载润滑剂的微胶囊添加到光滑涂层中，形成自润滑位移膜，可能是提高SLIPS机械耐久性的一种有效方法。因此，将分层微/纳米孔、化学锚定和微胶囊预存储相结合，有望制造出机械耐用的SLIPS。
近期，东北石油大学刘战剑团队、天津大学汪怀远团队、吉林大学靳会超团队通过分层微/纳米孔、化学锚定和微胶囊预存储相结合，成功制备出一种坚固耐用的光滑复合涂层。
通过聚偏二氟乙烯（PVDF）和磷酸二氢铝（ADP）的相分离获得均匀的微/纳米孔结构，以异氰酸酯N3390作为粘合剂，含有羟基氟硅油的微胶囊储存润滑剂，制得光滑复合涂层（PVDF/ADP/C-CNTs/MCs）。
该复合涂层的滑动角为4°，达到GB/T9286规定的0级附着力。即使在6000rpm的高剪切旋转后，该复合涂层的油膜损失仅为3.47wt%，仍能保持光滑性能，表现出优异的机械稳定性。该复合涂层具有优异的阻垢性能，钙含量仅为1.51wt%，耐腐蚀性高，腐蚀速率为2.33×10-5mm/年。因此，本研究制备的光滑复合涂层在防腐保护和海洋运输等领域具有广阔的应用前景。
机理和制备工艺
(a)SiO2改性机理；(b)PU@SiO2/FSO MCs制作过程；(c)超疏水和光滑表面的制备。
数据来源与出处
相关研究成果以“Combination of chemical anchoring and microcapsules for durable slippery coating with anti-corrosion/scaling property”为标题发表在《Progress in Organic Coatings》上。
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