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  滑液浸漬型超滑涂層在除冰領(lǐng)域具有非常大的優(yōu)勢，它是利用滑液將冰塊與涂層之間的固-固接觸轉(zhuǎn)化為固-液接觸，減小其摩擦力，從而極大降低冰塊在涂層表面的粘附力，最終實現(xiàn)自動除冰的目的。然而隨著除冰次數(shù)的增加，不可避免會伴隨滑液的損耗，隨之而來的就是冰粘附力的升高，可以說滑液損耗是影響超滑涂層持續(xù)除冰的決定性因素，也是阻礙超滑涂層在除冰方面應用的重要挑戰(zhàn)之一。

  加拿大皇家科學院院士、女王大學化學系劉國軍教授團隊一直致力于開發(fā)聚合物抗污涂層。他們在涂料配方中加入一種含有液體側(cè)鏈的接枝共聚物，這類側(cè)鏈（如聚二甲基硅氧烷，PDMS) 在溶劑揮發(fā)時能夠發(fā)生自組裝，在涂層表面形成液體聚合物刷，從而降低涂層的表面能，并在涂層基體形成納米尺度補給池(nano-pools of a grafted liquid ingredient for dewetting enablement: NP-GLIDE)。由于液體聚合物刷的低表面能，常見的液體，如水、有機溶劑和油漆等，在此涂層表面會發(fā)生收縮。也就是說，這樣制備的涂層有非常好的抗污性能。

  該設(shè)計思想已被成功用于制備聚氨酯涂層(Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 12722-12727; Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 6516-6520)，環(huán)氧樹脂涂層(Adv. Mater. Interfaces 2016, 1600001)，水性涂層(Chem. Eng. J 2018, 351, 210-220)，光固化聚氨酯涂層(ACS. Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 30)，有機-無機硅氧烷復合高硬度涂層(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 12004-12009; ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 8, 10467-10479); ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14, 35138-35147.)。這些涂層不僅具有優(yōu)異的疏水疏油性能，而且在耐磨性和透明性方面也表現(xiàn)突出，甚至有些復合涂層能耐鋼絲剮蹭。

  近日，該團隊將滑液引入NP-GLIDE涂層上，制備出超滑涂層，并將其應用在除冰領(lǐng)域(ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14, 6071-6082; ACS Appl. Polym. Mater. 2023, 5, 3119-3128; ACS Appl. Polym. Mater. 2023, 5, 7485-7496.)�；旱囊肽軌�?qū)⒈掣綇姸缺仍诓Ａ辖狄蝗f倍。然而，隨著多次除冰試驗的進行，冰粘附強度逐漸升高，在經(jīng)歷13次除冰試驗之后，冰粘附強度已升至~60 kPa，這極大限制其實際應用價值。

  針對滑液損耗所造成的除冰耐久性差的問題，團隊提出一種在NP-GLIDE涂層基體中構(gòu)筑共價交聯(lián)和氫鍵交聯(lián)相結(jié)合的雙交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(DX)的設(shè)計思路。團隊認為，由于氫鍵交聯(lián)具有動態(tài)性，滑液的損耗可能引起DX涂層基體中氫鍵結(jié)合點彼此靠近，從而使氫鍵交聯(lián)密度增加，進而導致更多的滑液析出至涂層表面。這一過程可能一直存在，直至基體中滑液損耗完全。因此，DX涂層將表現(xiàn)出比CX更長久的除冰性能。在此提到的CX涂層就是常規(guī)的NP-GLIDE涂層，僅由共價鍵交聯(lián)形成。

圖1 當SO/TBAC之間體積比為4:2時，CX、DX超滑涂層上冰粘附強度隨除冰次數(shù)的變化

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202312543