《AFM》：具有抗腐蝕、抗生物污染協同作用的共聚物涂層！
2021-07-12 14:35:23
作者： 高分子科學前沿 來源： 高分子科學前沿
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金屬材料的腐蝕會因其表面涂層上存在生物污垢而加速，這種現象被稱為生物腐蝕或微生物腐蝕。特別是浸入水面以下的金屬表面，其上很容易滋生生物污垢。這些生物污垢會導致化工基礎設施、海事設施和發電廠中金屬材料的災難性腐蝕。為了抵抗生物污垢和腐蝕對金屬材料惡化的雙重作用，急需開發出具有抗生物污垢和防腐性能雙重功能的智能涂料。
泰國VISTEC科學技術研究所Daniel Crespy等人報道了一種基于氧化還原響應共聚物偶聯物的具有抗生物污染和緩蝕雙重功能的涂層。共聚物的雙重功能歸因于氟化單元和通過二硫鍵共軛的腐蝕抑制劑 2-巰基苯并噻唑 （MBT）。其上的二硫鍵可以在還原環境中裂解，從而在腐蝕過程中產生緩蝕劑 MBT 的受控釋放。涂層對蛋白質吸附和藻類附著的抗生物污垢作用是通過氟化部分的抗微生物特性和共軛 MBT 的殺菌作用協同實現的。該研究以題為“Adaptive Coatings with Anticorrosion and Antibiofouling Properties”的論文發表在《Advanced Functional Materials》上。
文章亮點：
（1）作者合成了由氟化單體單元和通過二硫鍵與緩蝕劑共軛的單體單元組成的雙響應共聚物。該共聚物可以在還原條件下釋放緩蝕劑。由于其疏水性和在金屬表面形成的緩蝕劑保護層，該涂層顯示出優異的防腐性能。
（2）該涂層還表現出對蛋白質和微藻類的排斥性。針對藻類 C. ellipsoidea 增強的抗生物污垢活性歸因于涂層中 MBT 部分的殺菌作用和氟化部分的存在。因此，設計包含可釋放緩蝕劑和具有殺菌作用的可裂解鍵的大分子結構，并結合能賦予材料低表面能的成分，有望實現防腐和抗生物污垢的雙重性能。
（3）這種概念設計可以擴展到通過改變單體單元、緩蝕劑、殺菌劑和/或刺激響應方式來為聚合物材料賦予多功能性，以滿足特定的實際要求。
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