镁合金表面涂层在使用过程中难免受损，开发具有快速自修复能力的防护涂层具有重要意义。然而，室温下实现快速自修复，尤其是在水环境中保持修复能力，仍是当前研究难点。针对上述挑战，河南大学张敬来教授、王丽教授成功开发了一种新型自修复聚氨酯弹性体（PDMS-SS-Py）。该材料基于多重氢键与芳香二硫键的协同作用，在室温下2 h内即可实现近100%的自修复效率。即使在水下环境中，其自修复效率仍高达97.1%。分子动力学模拟和密度泛函理论计算表明，氢键在修复过程初期起着关键作用，而PDMS链段的疏水性是材料实现水下自修复的主要原因。
在此基础上，将PDMS-SS-Py与微弧氧化（MAO）层及8-羟基喹啉（8-HQ）缓蚀剂复合，在镁合金表面构建了MAO/8-HQ/P复合涂层。该涂层在3.5 wt.% NaCl溶液中浸泡12 h后仍保持优异的防腐性能，其低频阻抗模值较裸镁合金提高了8个数量级。划伤后，外层PDMS-SS-Py可快速修复，同时内层8-HQ释放并与Mg2+形成不溶性保护膜，实现主动防护。
该成果以“Fast room-temperature and water-insensitive self-healing polyurethane for superior composite anti-corrosion coating on Mg alloys”为题发表于《Progress in Organic Coatings》（2024年影响因子为7.3， 中科院2区）。2022级博士梁康为第一作者，张敬来教授、王丽教授为共同通讯作者。这项工作得到了国家自然科学基金、河南省杰出外籍科学家中心项目以及河南省重点科研项目基础研究计划的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2024.108876
