受海洋贻贝启发：多巴胺改性环氧树脂的防冰性能研究 | MDPI Biomimetics

本文针对飞机机翼、电线、风机叶片等表面结冰积冰问题，旨在开发一种新型环保高效的防冰涂层。研究受海洋贻贝黏附体系中儿茶酚化学启发，利用多巴胺的强亲水性对环氧树脂进行分子结构改性，合成多巴胺改性环氧树脂并制备涂层。通过实验表征其表面化学、润湿性和力学性能，并采用差示扫描量热法、低温结冰延迟实验等手段评估防冰性能。结果表明，多巴胺引入后涂层亲水性显著增强，冰成核温度由−13.6℃降至−19.7℃，在−20℃下水滴结冰延迟时间从17秒提升至1316秒，表面形成更稳定的准液体层，有效降低冰粘附强度。力学性能方面，拉伸强度和硬度下降，但断裂伸长率和附着力提升。20次结冰/除冰循环后涂层性能保持稳定。研究结论认为，该多巴胺改性环氧防冰涂层通过诱导表面准液体层有效降低冰粘附，为开发新型环保防冰涂层提供了设计思路和技术路径。