研究人员开发出一种环保型水性聚氨酯自愈合涂层。该涂层通过双动态键网络实现高机械强度、高效自愈合能力和长效耐腐蚀性能。

中国科研团队研制出一种基于水性聚氨酯（WPU）的新型自修复涂层。该研究旨在攻克机械强度、自修复性能与防腐能力难以协同的难题。研究人员通过整合可逆二硫键、酰腙键及热敏氢键实现了这一目标。

通过酰腙键的化学交联作用，以及酰腙键、氨基甲酸酯键和脲键之间的物理氢键作用，形成了双动态网络结构。该结构显著增强了涂层的屏障效应、机械强度和自修复效率。

高自愈合效率与优异的耐腐蚀性

所开发的WPUSS-P4聚合物实现了14.6 MPa的屈服应力、20.9 MPa的抗拉强度以及93%的自修复效率。在腐蚀测试中，该涂层在3.5%氯化钠溶液中经过240小时电化学阻抗测试，以及在5%氯化钠溶液中经过120小时盐雾暴露后，仍表现出强效持久的防护性能。值得注意的是，完整涂层与自修复后的WPUSS-P4涂层展现出几乎相同的特性，其耐腐蚀性能恢复率接近100%。

该研究为开发适用于金属基材的可持续、环保型防腐材料提供了创新方案。

资料来源：Fu, B. 等人，基于双动态网络的金属防腐用自修复强韧水性聚氨酯的环保制备，[J] 《有机涂层进展》（Progress in Organic Coatings）, 2025, 203: 109188.