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  現(xiàn)有的低表面能氟硅材料難以獲得防污性、力學性能、粘接性能的有效兼顧，同時受損后難以自我修復，一定程度上限制其廣泛的應用。

  為攻克這一難題，團隊提出了聯(lián)合強健型低表面能基體與微納雙尺度表面的策略實現(xiàn)防污性、力學性能、粘接性能的有效兼顧，并能實現(xiàn)受損后的快速自愈，獲得高效穩(wěn)定防污。團隊設計了一種能實現(xiàn)快速自修復的防污復合材料PFPMS。首先合成具有大量強氫鍵的低表面能PU/^FPDMS基體，實現(xiàn)基體的高強度及其與基材的強粘接。然后，合成具有致密殼層結構的IPDI@PGMA_m/GO自修復微膠囊，獲得微膠囊在潛伏期內的穩(wěn)定。并將自修復微膠囊和納米SiO₂同時引入PU/^FPDMS基體，對基體起到增強作用的同時在其表面構筑微納雙尺度微觀結構，獲得PFPMS優(yōu)異的防污性能。此外，當PFPMS受損時微膠囊芯材流出，在65℃下加熱30min即可完成與基體中活潑氫的快速交聯(lián)，實現(xiàn)對PFPMS的高效修復（圖1）。 

圖1 PFPMS的（a）制備機理圖，（b）自修復機制，（c）高強高粘接機制

  PU/^FPDMS基體與基材表面羥基間的氫鍵作用或基體中的強氫鍵作用有利于基體獲得優(yōu)異的粘接強度和拉伸強度，其值分別為5.51、6.30MPa。同時，微膠囊及納米SiO₂引入后對基體起到了一定的增強效果，PFPMS的拉伸強度可達7.12 MPa（圖2）。 

圖2 工業(yè)品、空白基體及PFPMS復合材料的（a）剪切強度，（b）拉伸強度、扯斷伸長率

圖3（a）空白基體、PFPMS的靜態(tài)接觸角與滑動角，（b）PFPMS經(jīng)磨損后的靜態(tài)接觸角、滑動角；污染物附著下的靜態(tài)接觸角與滑動角（c）涂覆在不同基材上的空白基體，（d）涂覆在不同基材上的PFPMS；PFPMS表面的（e）SEM（f）AFM圖片

  該成果發(fā)表在 Advanced Composites and Hybrid Materials, 2022, 5:1899–1909

  論文第一作者為陜西理工大學劉杰，陜西理工大學鄭楠和廣州大學林璟為共同通訊作者。

  論文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42114-022-00515-1