博士研究生曹琳为论文第一作者，陈守刚教授、王巍教授与张玥教授为共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、山东省重大创新工程项目以及中央高校基本科研业务费专项资金等项目的支持。

研究背景

海军舰船、大型海洋平台及岛礁设施长期服役于高盐雾、高湿度、强紫外辐照与干湿循环交替的严苛海洋环境中，面临着摩擦磨损、疲劳老化与涂层剥离失效等多重挑战。这些因素严重制约着防腐涂层的使用寿命，增加了维护成本与安全风险。因此，发展兼具优异耐磨蚀性能、持久附着力与长寿命防护能力的涂层材料，已成为降低海工设施维护频率、保障海上战略通道安全与国防安全的核心技术课题。

核心研究内容概述

本研究通过创新的材料设计与结构调控，成功开发出一种具有自修复能力与长效耐候防护性能的改性聚氨酯涂层，其主要创新体现在以下三个方面：

1.界面工程构建稳定增强结构

研究在聚氨酯树脂基体中引入具有抗紫外功能的A300结构单元，合成出抗氧化改性聚氨酯（GAPU）。结合PAN/CoMnNi-LDH纳米纤维，构筑了“纤维增强相+柔韧基体”协同交叉网络，显著提升涂层结构稳定性与力学性能，有效抑制界面裂纹扩展。

2.光热驱动实现快速高效自修复合

通过原位多金属离子协同沉积与刻蚀工艺，在PAN纤维表面均匀负载层状双氢氧化物（LDH）纳米片，构建出PAN/CoMnNi-LDH纳米纤维。该结构具备宽谱光吸收与高热转换效率，在模拟日照条件下（1 sun），仅需5分钟即可实现划痕修复，拉伸强度恢复率高达98.3%。

3.耐老化性能与长效防护验证

涂层体系提供了高效热传导路径，耐紫外老化能力显著提升。经360小时紫外加速老化测试，涂层光泽度损失仅为2.04%，断裂伸长率保持500%以上，表现出卓越的耐候性。60天电化学测试结果显示，其低频阻抗值（|Z|₀.₀₁Hz）高达6.16×10⁸ Ω·cm²，远超常规聚氨酯涂层，证实了其长效防腐能力。