涂覆涂层是抑制和延缓金属腐蚀的一种可行且有效的方法。目前已开发出多种涂层，包括纳米复合材料涂层、聚合物薄膜和微弧氧化(MAO)涂层，以提升金属基材的防腐性能。在实际应用中，外部的机械损伤和不可避免的划痕会缩短涂层的使用寿命，甚至引发安全问题。针对这一问题，学者们逐步开发了自修复聚合物，可以在损伤发生后恢复结构完整性和功能性。基于动态共价键（如二硫交换、硼酸酯键和亚胺键等）和动态非共价键（如氢键、π-π堆积等），已经制备了许多自修复聚合物，但它们并不适合作为镁（Mg）合金的防腐涂层。由于镁合金的化学活性很高，在涂层的内在修复过程中，Mg基材很容易被划痕中的腐蚀物质渗透而被腐蚀。由此产生的多孔和块状腐蚀产物MgO和Mg(OH)2会延缓甚至抑制涂层的修复过程。与其他金属基材相比，Mg基材与聚合物涂层的附着力较弱，这也阻碍了聚合物涂层在其上的应用。
将自修复聚合物作为保护涂层涂在镁合金上，特别是在加入其他掺杂剂后，自修复时间会延长，并伴随出现其他不同的特性。开发室温下具有优异修复率的自修复聚合物是值得考虑的问题。更重要的是，其自修复特性在用作镁合金的保护涂层后不应有太大变化。
该聚氨酯弹性体（PDMS-SS-Py）通过多个氢键和芳香族二硫键的协同作用，能在2个小时内实现室温下的自修复。即使在水中，也能保持97.1%的自修复率。该聚氨酯弹性体具有疏水性，水接触角(WCA)为112.1°。
在PDMS-SS-Py的基础上，通过微弧氧化（MAO）技术在镁合金上获得复合涂层(MAO/8-HQ/P)。该复合涂层的自修复性能与独立的聚氨酯聚合体(PDMS-SS-Py)几乎相同。与裸镁合金相比，涂覆复合涂层的镁合金低频（|Z|0.01Hz）阻抗模量提高了8个数量级。即使在3.5 wt% NaCl溶液中浸泡12天后，该复合涂层仍保持优异的防腐性能。因此，本研究为在镁合金上构建耐久、自修复、防腐涂层提供了实用策略，并深化了聚氨酯修复工艺的机理。
自修复及制备过程
(a) PDMS-SS-Py的结构和自修复过程；(b) Mg/M8-HQ/P复合涂层制备过程。
MAO/8-HQ/P复合涂层保护及自修复机理
性能试验
(a)不同样品的WCA；(b) Mg/M8-HQ/P样品的自清洁性能图像；(c) Mg/M8-HQ/P样品在不同溶液中的浸泡试验。
数据来源与出处
相关研究成果发表在最新一期的《Progress in Organic Coatings》上。
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