基于氢键组装体的高粘附性抗氧化自修复涂层

自修复涂层是涂覆在固体材料表面并可以自动修复损伤的一类功能材料,可以维持基体材料本征性质的同时保护其不受到物理损伤或化学腐蚀。已发展的自修复涂层包括预先包埋修复剂的外援型和通过可逆共价或非共价键重新结合的本征型两大类。其中以水驱动的本征型自修复涂层具有独特优势,可在温和条件下(水或者高湿度)反复修复物理损伤。然而,如何快速简便地制备具有多功能的水驱动自修复涂层仍是一个巨大挑战。

浙江大学高分子科学与工程学系徐志康教授带领的聚合物膜表面工程研究团队与国家青年千人吴子良副教授合作,设计了一种水驱动、效率高、成本低、多功能、适用广的自修复涂层。单宁酸和聚乙二醇在水中通过氢键组装形成稳定的微球,在盐水作用下,这些组装体能够快速沉淀到基体表面,并相互聚并形成完整致密的聚合物层,干燥后即可得到透明的自修复涂层。该涂层在干态下具有较好的力学强度,在水中或饱和水蒸气中溶胀软化,通过物质流动完成自修复过程,其中的单宁酸使得该涂层对于多种基体材料都具有很高的粘附力。但当涂层被过度破坏或污染后,也可以使用稀氢氧化钠溶液溶解擦除。此外,单宁酸还赋予了该涂层独特的抗氧化性,可以有效保护基体材料免受氧化腐蚀。这是迄今唯一一种兼具高透光率、良好的力学强度、抗氧化、易擦除、可重复其自修复性能且对于多种基体都表现出高粘附力的涂层材料。可望应用于生物医用材料、精密器件保护等方面,其制备方法也对多功能自修复涂层的构建有重要的启迪。相关论文的得到审稿人的好评, 并在线发表在Advanced Materials Interfaces 期刊

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