近年來，隨著海洋工程的快速發(fā)展，海洋環(huán)境中的腐蝕問題（尤其是空蝕、電化學(xué)腐蝕和沖蝕腐蝕）引起了廣泛關(guān)注。這些腐蝕不僅會顯著降低船舶動力部件的效率，還會帶來嚴(yán)重的安全隱患。空蝕是由氣泡破裂產(chǎn)生的局部高壓對材料造成的破壞；電化學(xué)腐蝕是由于海水中電解質(zhì)的存在促使金屬材料發(fā)生氧化還原反應(yīng)而逐漸被腐蝕；沖蝕腐蝕則是海洋中的砂粒對材料表面的磨損。這三種形式的腐蝕在船舶動力部件的整個使用壽命周期期間共同存在，對其性能和壽命產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。幸運(yùn)的是，應(yīng)用防護(hù)材料（如彈性體涂層）是一種通用的防腐方法。

為了應(yīng)對上述三種腐蝕，人們對彈性體防護(hù)涂層進(jìn)行了廣泛研究，但關(guān)于單一涂層同時抵御空蝕、電化學(xué)腐蝕和沖蝕腐蝕的研究仍十分有限。這主要是因?yàn)樗鼈兊姆雷o(hù)機(jī)理不一致，難以實(shí)現(xiàn)一致性。對于抗空蝕，彈性體涂層依靠其優(yōu)異的彈性和韌性，能有效吸收和分散瞬時產(chǎn)生的高強(qiáng)度沖擊能量，降低空泡潰滅時對基底的侵蝕能量集中。對于電化學(xué)腐蝕防護(hù)，彈性體涂層通過其屏蔽效應(yīng)和分子致密化作用發(fā)揮關(guān)鍵作用：屏蔽效應(yīng)體現(xiàn)在涂層在金屬基底表面形成連續(xù)的物理屏障，使水分、氧氣和電解質(zhì)等腐蝕介質(zhì)與金屬有效隔離，從而降低電化學(xué)反應(yīng)的可能性；而屏蔽效應(yīng)的微觀本質(zhì)在于彈性體分子的高度密集性，通過緊密排列的分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建致密網(wǎng)絡(luò)，使腐蝕物質(zhì)難以滲透擴(kuò)散，進(jìn)一步增強(qiáng)屏蔽效果。對于抗沖蝕腐蝕，彈性體涂層通過多種機(jī)制實(shí)現(xiàn)防護(hù)：既能吸收和分散沖擊能量，又能提高表面光滑度以減少顆粒附著；此外，材料的彈性和韌性可有效抵抗物理磨損，而硬度則對抵抗顆粒沖擊和減少磨損至關(guān)重要。然而，彈性體需在硬度和韌性之間取得平衡，以避免因過度脆性導(dǎo)致開裂。因此，理想的彈性體涂層需兼具優(yōu)異的機(jī)械性能（如彈性、韌性和硬度）以抵抗空蝕和沖蝕，同時具備高度分子致密化以抵御電化學(xué)腐蝕。

生命活動中所需的各種蛋白質(zhì)均具有多樣化的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。這些交聯(lián)結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用對維持蛋白質(zhì)特定空間構(gòu)象至關(guān)重要，而蛋白質(zhì)的多樣化功能與其空間構(gòu)象密切相關(guān)。類似地，交聯(lián)結(jié)構(gòu)在彈性體中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。借鑒蛋白質(zhì)中多元交聯(lián)結(jié)構(gòu)的特性，可通過在彈性體中引入不同交聯(lián)結(jié)構(gòu)，通過調(diào)控交聯(lián)類型、比例及分布來優(yōu)化彈性體性能。交聯(lián)結(jié)構(gòu)的存在不僅能防止分子鏈滑移從而提升彈性體彈性等力學(xué)性能，還可增強(qiáng)分子間致密化。因此，理論上通過將多種交聯(lián)結(jié)構(gòu)（如可交聯(lián)配對分子與可交聯(lián)配對改性二維納米片）引入彈性體并精確調(diào)控其比例，有望開發(fā)出能同時抵抗三類海洋腐蝕的彈性體涂層。然而，現(xiàn)有交聯(lián)方法形成的熱固性彈性體難以回收再利用，導(dǎo)致嚴(yán)重的資源浪費(fèi)與環(huán)境污染。為解決這一問題，亟需開發(fā)具有可回收能力的交聯(lián)結(jié)構(gòu)彈性體。

近期，西南交通大學(xué)成功開發(fā)了一種基于Diels-Alder（DA）動態(tài)共價鍵的聚氨酯復(fù)合涂層。