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  具有電活性及魯棒性的超疏水涂層因其優異的電活性能和超疏水性能，可廣泛應用于電磁屏蔽紡織品、可穿戴傳感器、防腐蝕以及防結冰等領域。然而，目前的超疏水防腐蝕涂層制備成本高、工藝復雜、難以批量制備以及耐用性能較差。因此，構建一種制備低成本、易于制備、堅固耐用及優異防腐性能的金屬防腐蝕超疏水涂層仍具有挑戰性。

  目前，河北工業大學張旭教授課題組與中海油能源發展股份有限公司安全環保分公司合作，首先通過可快速制備的陽離子聚合及化學氧化法，在交聯聚苯乙烯納米管表面包覆聚吡咯（PPy）殼層制備具有電活性的PDVB@PPy NTs（圖1a），利用其電活性能可以構成對腐蝕介質的物理屏障，隨后與環氧樹脂（EP，E44）相結合制備復合涂層的底層PDVB@PPy/EP（圖1c），增強了涂層的耐腐蝕性能；其次通過在陽離子聚合過程中加入氟化二氧化硅納米粒子（FSiO₂ NPs）制備具有疏水性能的PDVB/FSiO₂ NTs（圖1b），隨后與乙醇膠相結合制備復合涂層的表層PDVB/FSiO₂（圖1d）。分別在Q235鋼板上噴涂電活性底層PDVB@PPy/EP和超疏水表層PDVB/FSiO₂。最終，制備了超疏水防腐蝕復合涂層（PDVB/FSiO₂-PDVB@PPy/EP）。該涂層經過惡劣的機械破壞、長時間的紫外線照射、真實海邊環境暴露以及強酸/堿性溶液浸泡后仍具有優異的超疏水性能。同時還在鹽霧及鹽水浸泡環境下研究了防腐蝕性能。 

圖1. 制備示意圖：（a）PDVB@PPy NTs，（b）PDVB/FSiO₂，（c）PDVB@PPy/EP底層，（d）PDVB/FSiO₂-PDVB@PPy/EP涂層.

圖2. SEM圖：（a）PDVB NTs（插圖為水接觸角），（b）PDVB/FSiO₂ NTs（插圖為水接觸角），（c）PDVB/FSiO₂表層，（d）PDVB@PPy NTs（插圖為局部放大圖）和（e）PDVB@PPy/EP底層.

圖3.（a）復合涂層WCA和SA隨泰伯磨損循環的變化，（b）海邊暴露120天前后的光學照片，（c）復合涂層WCA和SA隨紫外照射時間的變化，復合涂層在（d）pH=1的HCl溶液和（e）pH=14的NaOH溶液中浸泡不同天數的WCA和SA.

圖4. 不同樣品經過30天鹽霧腐蝕并去除涂層后的微觀形貌和三維形貌：（a）裸Q235鋼板及（b）噴涂純EP涂層，（c）PDVB/FSiO₂-PDVB/EP和（d）PDVB/FSiO₂-PDVB@PPy/EP復合涂層的Q235鋼板.

  論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.150928