具有电活性及鲁棒性的超疏水涂层因其优异的电活性能和超疏水性能，可广泛应用于电磁屏蔽纺织品、可穿戴传感器、防腐蚀以及防结冰等领域。然而，目前的超疏水防腐蚀涂层制备成本高、工艺复杂、难以批量制备以及耐用性能较差。因此，构建一种制备低成本、易于制备、坚固耐用及优异防腐性能的金属防腐蚀超疏水涂层仍具有挑战性。

  目前，河北工业大学张旭教授课题组与中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司合作，首先通过可快速制备的阳离子聚合及化学氧化法，在交联聚苯乙烯纳米管表面包覆聚吡咯（PPy）壳层制备具有电活性的PDVB@PPy NTs（图1a），利用其电活性能可以构成对腐蚀介质的物理屏障，随后与环氧树脂（EP，E44）相结合制备复合涂层的底层PDVB@PPy/EP（图1c），增强了涂层的耐腐蚀性能；其次通过在阳离子聚合过程中加入氟化二氧化硅纳米粒子（FSiO₂ NPs）制备具有疏水性能的PDVB/FSiO₂ NTs（图1b），随后与乙醇胶相结合制备复合涂层的表层PDVB/FSiO₂（图1d）。分别在Q235钢板上喷涂电活性底层PDVB@PPy/EP和超疏水表层PDVB/FSiO₂。最终，制备了超疏水防腐蚀复合涂层（PDVB/FSiO₂-PDVB@PPy/EP）。该涂层经过恶劣的机械破坏、长时间的紫外线照射、真实海边环境暴露以及强酸/碱性溶液浸泡后仍具有优异的超疏水性能。同时还在盐雾及盐水浸泡环境下研究了防腐蚀性能。 

图1. 制备示意图：（a）PDVB@PPy NTs，（b）PDVB/FSiO₂，（c）PDVB@PPy/EP底层，（d）PDVB/FSiO₂-PDVB@PPy/EP涂层.

图2. SEM图：（a）PDVB NTs（插图为水接触角），（b）PDVB/FSiO₂ NTs（插图为水接触角），（c）PDVB/FSiO₂表层，（d）PDVB@PPy NTs（插图为局部放大图）和（e）PDVB@PPy/EP底层.

图3.（a）复合涂层WCA和SA随泰伯磨损循环的变化，（b）海边暴露120天前后的光学照片，（c）复合涂层WCA和SA随紫外照射时间的变化，复合涂层在（d）pH=1的HCl溶液和（e）pH=14的NaOH溶液中浸泡不同天数的WCA和SA.

图4. 不同样品经过30天盐雾腐蚀并去除涂层后的微观形貌和三维形貌：（a）裸Q235钢板及（b）喷涂纯EP涂层，（c）PDVB/FSiO₂-PDVB/EP和（d）PDVB/FSiO₂-PDVB@PPy/EP复合涂层的Q235钢板.

  论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.150928