仿生珍珠层结构增强的PAL基超疏水复合涂层：铝合金长效防腐新策略

（编辑推荐）本研究受珍珠层结构启发，创新性设计出具有三明治结构的聚二甲基硅氧烷（PDMS）增强型坡缕石（PAL）超疏水复合涂层（ESPP）。通过优化PDMS浓度（0.3 g/mL），涂层展现出卓越的机械耐久性（8000 cm砂纸磨损）和防腐性能（44天3.5 wt% NaCl浸泡后|Z|lf达8.34×106 Ω?cm2），其抗有机污染能力较传统涂层提升4个数量级，为恶劣环境下金属防护提供新思路。

　　

Highlight

受珍珠层"砖-泥"结构启发，本研究在环氧树脂（EP）底漆与超疏水坡缕石（SH-PAL）层间引入聚二甲基硅氧烷（PDMS）增强层，构建三明治结构复合涂层（ESPP）。当PDMS浓度达0.3 g/mL时，涂层展现最佳性能组合：超疏水接触角152.29°、滑动角8.85°，可承受100g载荷下8000 cm的600目砂纸磨损。

Characterization of prepared SH-PAL

原始PAL粉末呈亲水性（图2a），而经十二烷基三甲氧基硅烷（DTMS）改性后的SH-PAL使水滴形成完美球体（图2b）。扫描电镜（SEM）显示，改性后的SH-PAL仍保持纤维状形貌，但表面能显著降低。

Conclusions

PDMS增强的ESPP涂层展现出全方位优异性能：

1. 1.

   机械稳定性：通过200次砂纸磨损、胶带剥离、高速水流冲击（35 kPa）、砂粒冲击及沉积物侵蚀测试；

2. 2.

   防腐性能：在3.5 wt% NaCl中浸泡44天后，低频阻抗模量（|Z|_lf）仍保持8.34×10⁶ Ω?cm²；

3. 3.

   抗污染特性：被有机污染物覆盖时，腐蚀电流密度比无PDMS层涂层低4个数量级，|Z|_lf高4个数量级。

该策略为设计兼具机械鲁棒性和抗油污能力的超疏水防腐涂层开辟了新途径。