滑液浸渍型超滑涂层在除冰领域具有非常大的优势，它是利用滑液将冰块与涂层之间的固-固接触转化为固-液接触，减小其摩擦力，从而极大降低冰块在涂层表面的粘附力，最终实现自动除冰的目的。然而随着除冰次数的增加，不可避免会伴随滑液的损耗，随之而来的就是冰粘附力的升高，可以说滑液损耗是影响超滑涂层持续除冰的决定性因素，也是阻碍超滑涂层在除冰方面应用的重要挑战之一。

  加拿大皇家科学院院士、女王大学化学系刘国军教授团队一直致力于开发聚合物抗污涂层。他们在涂料配方中加入一种含有液体侧链的接枝共聚物，这类侧链（如聚二甲基硅氧烷，PDMS) 在溶剂挥发时能够发生自组装，在涂层表面形成液体聚合物刷，从而降低涂层的表面能，并在涂层基体形成纳米尺度补给池(nano-pools of a grafted liquid ingredient for dewetting enablement: NP-GLIDE)。由于液体聚合物刷的低表面能，常见的液体，如水、有机溶剂和油漆等，在此涂层表面会发生收缩。也就是说，这样制备的涂层有非常好的抗污性能。

  该设计思想已被成功用于制备聚氨酯涂层(Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 12722-12727; Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 6516-6520)，环氧树脂涂层(Adv. Mater. Interfaces 2016, 1600001)，水性涂层(Chem. Eng. J 2018, 351, 210-220)，光固化聚氨酯涂层(ACS. Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 30)，有机-无机硅氧烷复合高硬度涂层(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.)。这些涂层不仅具有优异的疏水疏油性能，而且在耐磨性和透明性方面也表现突出，甚至有些复合涂层能耐钢丝剐蹭。

  近日，该团队将滑液引入NP-GLIDE涂层上，制备出超滑涂层，并将其应用在除冰领域(ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14, 6071-6082; ACS Appl. Polym. Mater. 2023, 5, 3119-3128; ACS Appl. Polym. Mater. 2023, 5, 7485-7496.)。滑液的引入能够将冰粘附强度比在玻璃上降一万倍。然而，随着多次除冰试验的进行，冰粘附强度逐渐升高，在经历13次除冰试验之后，冰粘附强度已升至~60 kPa，这极大限制其实际应用价值。

  针对滑液损耗所造成的除冰耐久性差的问题，团队提出一种在NP-GLIDE涂层基体中构筑共价交联和氢键交联相结合的双交联网络(DX)的设计思路。团队认为，由于氢键交联具有动态性，滑液的损耗可能引起DX涂层基体中氢键结合点彼此靠近，从而使氢键交联密度增加，进而导致更多的滑液析出至涂层表面。这一过程可能一直存在，直至基体中滑液损耗完全。因此，DX涂层将表现出比CX更长久的除冰性能。在此提到的CX涂层就是常规的NP-GLIDE涂层，仅由共价键交联形成。

图1 当SO/TBAC之间体积比为4:2时，CX、DX超滑涂层上冰粘附强度随除冰次数的变化

  原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202312543