自然界中鯊魚、蚌殼等進化出了各類防油粘附表面來適應水下的生存環境。同樣，對於在水環境中使用的合成材料和器件，防油粘附也是理想的表面功能，這使它們在油汙等複雜液體環境中仍可保持清潔以維持其功能。塗層的水下防油粘附原理來源於材料與環境水分子在強相互作用下形成的表介面水化層，而與水的相親性卻會削弱塗層與基材介面的結合力和附著性。現有的水下防油粘附塗層材料通常採用表介面化學（如接枝反應、介面聚合）等手段透過共價鍵實現其與基材的附著，依賴於複雜的工藝和裝置，難以大面積應用。
廣州大學化學化工學院/廣東省節能環保精細化學品工程技術研究中心的吳旭副教授團隊針對水下防油粘附塗層材料的工程應用難題，圍繞聚氨酯兩親分子特定結構與應用功能，提出了水溶性溶劑滲透驅動親疏水鏈段在水凝膠超親水錶層和基材附著底層的取向排列新機理，實現了一步溶劑置換塗裝工藝下的水下超疏油塗層與各類基材之間的高附著性，從材料合成到塗裝工藝為水下防油粘附塗層材料的大面積製備和工程應用提供了簡易、通用、可工業化放大的可行方案。
在這項工作中，報告了一種新的策略，使設計良好的兩親性聚氨酯塗層與多種基底之間具有強大的水下附著力，同時也使塗層表面具有超疏油效能。該塗料由兩親性聚氨酯和水混溶溶劑混合而成，當塗層浸入水中時，疏水段透過溶劑與水的交換引發的段取向機制聚集並沿基體表面堆積，產生強烈的附著力。同時，親水段物理交聯形成水凝膠塗層，賦予基材具有水下超疏油效能。這項工作為未來水環境中超疏油塗層的設計提供了一種簡便、通用和可擴充套件的方法。
這項工作成果以《Simultaneous realization of superoleophobicity and strong substrate adhesion in water via a unique segment orientation mechanism》為題在《Advanced Materials》上發表。《Advanced Materials》是工程技術與材料科學領域的高水平期刊。廣州大學為該篇論文的第一完成單位，吳旭副教授為第一通訊作者，青年教師于丹鳳為第一作者，愛爾蘭都柏林大學的呂京博士和王文新教授為合作單位的共同通訊作者。
來源：廣州大學
原文連結：
https://doi.org/10.1002/adma.202106908
