在含有TiO2-聚苯胺-杯芳烃纳米复合材料的UV固化聚氨酯涂层中，协同实现防腐保护和细菌控制

《Scientific Reports》：Synergistic corrosion protection and bacterial control in a UV-cured UA coating containing TiO2–polyaniline–calixarene nanocomposite

　　

摘要

本文介绍了一种创新的纳米复合结构——TiO₂–聚苯胺–磺化杯芳烃–GMA（TiO₂–PA–GSC）——该结构被设计用于集成到可紫外光固化的水性聚氨酯-丙烯酸酯涂料中。这种设计在交联密度、热稳定性（ΔT??% = +31°C）和电化学屏障性能方面实现了同步提升；同时，在长期浸泡条件下，涂料的低频阻抗提高了两个数量级。其协同作用机制包括：(i) 聚苯胺介导形成具有氧化还原活性的钝化层；(ii) TiO₂纳米颗粒提供曲折的扩散路径并实现界面电荷捕获；(iii) 磺化杯芳烃促进均匀分散、交联以及选择性金属离子络合。此外，该涂料具有针对革兰氏阳性菌的抗菌效果，能够完全抑制金黄色葡萄球菌（95.6%，12±1 mm抑菌圈），而对大肠杆菌的抑制效果较弱（约10%）。这一多功能集成平台通过同时解决腐蚀降解和微生物滋生问题，推动了防护涂层技术的发展，尤其适用于高盐环境。