海洋强国的建设离不开高性能海洋工程装备的支持，而海洋环境的极端条件，如高盐雾、高湿热、海水压力交变以及海洋生物污损，严重影响着海工装备材料的耐久性，导致腐蚀与生物污损现象频发。这些问题不仅提高了维护成本，也缩短了设备的使用寿命。因此，开发具有长效防护性能的先进海工装备防护材料具有重要意义。目前，海工装备表面防护涂层虽然能提供一定的防护效果，但其维护成本过高，亟需延长涂层的服役寿命以实现设备的长期有效保护。针对这一挑战，本课题组致力于研究智能响应自修复防护涂层，这种涂层能够感知环境变化并作出智能响应，通过外援型或本征型策略修复受损区域，从而延长涂层的防腐、防污、防冰等功能的使用寿命。在外援型自修复防护涂层方面，本课题组聚焦于基于响应型的同轴纳米纤维填料，以解决单一修复剂效率低的问题。通过量化计算和分子动力学优选多元修复剂的复配方案，并实现靶向修复，以提高自修复效率。研究结果表明，这种方法不仅实现了高达97.86%的自修复效率，还在200秒内完成快速自修复，长效防腐时间延长了140天。在本征型自修复防腐涂层方面，本课题组基于金属配位键和氢键等可逆共价键，成功设计并制备了Cu、Zn、Bi等多种金属基光热自修复防污涂层。这些涂层在光热条件下能够迅速实现自修复。经过在同一位置的循环修复测试，第五次修复后其修复效率仍保持在90%以上，大幅提升了防护涂层的长效服役寿命和防污效果。此外，本课题组还设计了基于外援型和本征型的自修复防冰涂层。通过D-A键促进树脂的本征自修复过程，并利用填料中的氟硅小分子的可控释放，修复了表面因破坏而改变的表面能，使涂层恢复至Cassie-Baxter浸润状态，从而重获防冰性能。总之，本课题组通过创新的外援型和本征型自修复策略，成功制备了多种智能响应自修复防护涂层，这些涂层在改善防腐、防污、防冰等方面展现出了显著的效果。研究成果为提升海工装备表面防护涂层的长效服役寿命提供了有效解决方案，具有重要的理论与应用价值。
 

自修复,智能响应,防护涂层