自修复超疏水材料是将自修复性引入到超疏水材料的结构中而制得的材料。超疏水材料是一类对水具有极端排斥性的材料,通常由特殊表面微纳结构和低表面能化学物质构成。
超疏水材料制备方法包括电化学沉积法、静电纺丝法、层层自组装法、溶胶-凝胶法、模板法等,我国生产企业主要有易净星、兰纳超疏新材、麦思威尔、希森美克、华秦科技等。超疏水材料应用场景广泛,但由于化学腐蚀和物理磨损,普通超疏水材料通常使用寿命短、耐久性和稳定性差。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2028年中国自修复超疏水材料市场可行性研究报告》显示,相比于普通超疏水材料,自修复超疏水材料具有可重复使用、使用寿命长、自修复、维护成本低、耐腐蚀、耐污染物侵害等优势。自修复超疏水材料是一种极具发展潜力的新型功能材料,在建筑、船舶、航天、医疗、国防军事、金属防腐、管道运输、自清洁及油水分离等领域具有广阔应用前景。
根据修复机理不同,自修复超疏水材料分为外援型自修复超疏水材料、本征型自修复超疏水材料两种。外援型自修复超疏水材料需添加修复剂(低表面能物质),制备方法包括微胶囊法、液体纤维法、自相似结构法等。
本征型自修复超疏水材料是基于自身化学结构特性实现自修复过程的,无需添加修复剂。根据参与修复的化学键不同,本征型自修复超疏水材料分为基于可逆非共价键(如氢键、离子键、金属配位键等)的自修复超疏水材料、基于可逆共价键(如二硫键、硼氧键、酰腙键、亚胺键等)的自修复超疏水材料。
自修复超疏水材料应用前景广阔,但目前来看,我国自修复超疏水材料研究仍处于初期阶段,实用性水平较低,应用较为局限。我国自修复超疏水材料研究单位有西安建筑科技大学、清华大学、中国科学院兰州化学物理研究所、中国科学院宁波材料所等。
新思界
行业分析人士表示,耐久性差、使用寿命短是目前制约超疏水材料大规模实际应用的最大挑战,自修复超疏水材料解决了普通超疏水材料存在的问题,应用前景更为广阔。自修复超疏水材料是超疏水材料领域研究热点,目前我国研究还处于早期阶段,实用性水平较低,未来研究仍需进一步深入。