基于动态交联聚二甲基硅氧烷的自修复低模量弹性防冰涂层

《ACS Applied Polymer Materials》：Autonomous Self-Repairing Low-Modulus Elastic Coatings Based on Dynamically Cross-Linked Polydimethylsiloxane for Deicing

自修复低模量弹性涂层通过PDMS共价自适应网络（CANs）动态交联实现表面机械损伤自修复，调整交联密度可优化涂层性能。添加硅油可显著降低冰粘附强度至14 kPa以下，40 wt%油含量时兼具最佳冰防性能与耐久性。

　　

基于防冰涂层的被动防冰和除冰技术受到了广泛关注。尽管这些技术在能源消耗和环境可持续性方面具有诸多优势，但它们可能面临环境适应性的挑战。机械损伤会不可避免地使表面变得粗糙，从而降低防冰性能的稳定性和耐用性。为了解决这个问题，我们开发了由PDMS共价可适应网络（CANs）制成的自修复低模量弹性涂层。PDMS CANs通过二硼杂环化合物动态交联，这种化合物可以进行交换反应，从而实现拓扑结构的重新排列和CANs的自主自修复。通过改变化学配方可以调节CANs的交联密度，并研究了其对机械性能、自修复行为和防冰性能的影响。为了进一步降低冰的附着力，在PDMS CANs中添加了硅油。进一步研究了防冰特性与油含量之间的关系。当油含量为40 wt%时，达到了约14 kPa的最佳附着力，并且在除冰循环过程中表现出良好的耐用性。这项工作展示了自修复低模量弹性涂层在除冰应用中的潜力。