关永昕，周强，刘小楠，等：有机硅、有机氟低表面能防污涂料研究进展
关永昕，周强，刘小楠，等：有机硅、有机氟低表面能防污涂料研究进展
huagongjinzhan
中国化工学会会刊，EI、SCOPUS等收录，中国科技期刊卓越行动计划入选期刊，百种中国杰出学术期刊，2020版《中文核心期刊概目要览》化工类第1名
文章信息
有机硅、有机氟低表面能防污涂料研究进展
关永昕 1,2 ，周强 1,3 ，陈立义 2 ，李慧 2 ，刘小楠 1,3
1 四川轻化工大学化学工程学院，四川 自贡 643000； 2 中昊晨光化工研究院有限公司，四川 自贡 643201； 3 全国循环经济工程实验室，四川 自贡 643000
引用本文
关永昕, 周强, 陈立义, 等. 有机硅、有机氟低表面能防污涂料研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(10): 5286-5298.
DOI： 10.16085/j.issn.1000-6613.2022-2038
摘要：
海洋污损为人类探索海洋带来了巨大的困难与挑战。随着世界环保要求日趋严格，传统有机锡等高毒防污涂料已逐渐被淘汰。新型低表面能防污技术以其具有的环境友好性成为未来海洋防污技术的发展趋势。本文介绍了海洋污损的形成原因和低表面能防污涂料的防污机理，综述了有机硅和有机氟两种常见的低表面能防污涂料目前的研究进展。有机硅防污涂料目前的研究以小分子硅油改性和改性涂料基体为主，仍然面临平衡涂料防污性能与力学性能的难题；有机氟防污涂料研究以含氟丙烯酸酯和全氟聚醚为主，但应用效果不佳，将含氟基团和全氟聚醚等氟聚合物引入有机硅基聚合物获得了不错的防污效果。分析表明：低表面能防污涂料具有广阔前景，有机硅防污涂料是未来研究的重点，有机氟防污涂料需要结合有机硅防污涂料开展进一步研究。
经济全球化进程的日益加快使得海洋运输的地位日趋增长，目前我国海运贸易占全球总量的29%，居世界第二。船舶进入海洋后会受到多达600余种附着植物和18000余种附着生物的侵袭，它们不仅增加船舶自重，同时会显著增加船体表面粗糙度。如图1所示，船舶粗糙度的增加将显著提升航运燃料消耗。此外，海洋污损还会加速金属表面的老化和腐蚀、导致水下结构失灵、设备移动部件堵塞等问题。因此海洋防污技术开发仍然是目前海洋科学研究领域的热点和难点问题。
图1 燃料消耗与表面粗糙度的关系
目前海洋防污最为经济高效的方法就是防污涂料。防污涂料通过涂覆于船体表面抑制表面微生物的繁殖和附着，以改善船体表面光滑度，有效降低航行阻力，提高燃油效率。据统计，2021年全球船舶涂料市场规模约50.31亿美元，未来几年的年复合增长率达5.6%以上；其中，防污涂料市场应用占比极大，预计到2027年达到25亿美元的市场规模。根据作用机理，防污涂料可以分为：化学防污涂料、物理防污涂料和生物防污涂料。化学防污涂料通过添加对海洋藻类、微生物有毒害作用的锡、铜、铅等金属元素作为添加剂，抑制船体表面微生物的繁殖。物理防污涂料通过降低表面能，使海洋微生物难以附着在船体表面。生物防污涂料通过添加生物激素或生物酶作为防污剂，或利用仿生学原理实现表面的自清洁。具体对比如表1所示。
表1 防污涂料的优缺点对比
由于化学防污涂料对于污损生物具有高效的杀伤性，以三丁基锡（TBT）为代表的化学防污涂料被广泛应用于所有船型，20世纪90年代，因为滥用化学防污涂料TBT，导致法国Arcachon海湾养殖的牡蛎出现大规模畸形病变，对法国海产养殖业造成了沉重打击。2008年，国际海事组织（IMO）在全球范围内禁止使用TBT。目前市场上的化学防污涂料以无锡自抛光防污涂料为主，以氧化亚铜、吡啶硫酮铜等含铜化学物质作为防污剂，由于许多藻类对铜离子具有抗性，该类涂料添加了类除草剂成分，导致环境破坏负面新闻屡见不鲜。未来化学防污涂料必将逐步减少用量直至完全禁止。
生物防污涂料涉及到天然产物研究、表面化学修饰和仿生表面构建等多学科领域，以采用辣椒素等天然物质作为防污剂，模仿海洋动植物表面结构等。但目前天然产物提取工序复杂、成本高，构造的仿生表面防污性能有限，应用环境受限。因此，目前生物防污涂料仍处于实验室研究阶段，没有成型的商业化产品。
物理防污涂料利用低表面能的物理性能，使海洋生物难以附着或附着不牢，在船舶航行时利用水的剪切力或专门的清理设备清除附着生物，是目前绿色环保型海洋防污涂料的热门方向。International公司的Intersleek系列、Jotun公司的SeaLion系列、Hempel公司的Hempasil 77500系列等已成功实现了商业化，市场前景巨大。但目前低表面能防污涂料仍然存在一些缺陷和技术短板，如：涂料机械性能不佳，容易破损；防污效果依赖航速，静态防污效果不佳；附着生物黏膜后表面性能改变，易失去防污能力等。基于此，本文针对低表面能防污涂层的研究进展进行了系统的分析与评述。
1
海洋污损机理
根据目前最普遍接受的理论，海洋污损的机理过程大概分为以下几个阶段，具体如图2所示。首先是条件膜形成阶段。当船体表面浸入到海水中时，有机分子（如多糖、蛋白质、糖蛋白和某些无机化合物）通过范德华力、氢键和静电作用力等非共价键在船体表面形成条件膜。第二阶段是生物膜形成阶段。当条件膜形成后吸附聚集海洋中的细菌、硅藻和其他微生物，分泌细胞外代谢聚合物，通过细胞外大分子与条件膜结合成生物膜。第三阶段是黏液层形成阶段。由于生物膜为藻类、孢子等生物提供了良好的繁殖条件，表层将在数天内快速形成黏液层，黏液层将继续吸引大型污损生物的幼虫附着。最后是污损形成阶段，藤壶、硅藻、贻贝等各类污损生物在黏液层上繁殖生长，形成复杂的生物群落。
图2 海洋污损形成示意图
2
低表面能防污涂料防污机理
从海洋污损生成的机理角度考虑，将海洋污损遏制在阶段一和阶段二是最为高效可行的。传统化学防污涂料通过释放防污剂，抑制或杀死附着在表面的微生物，虽然取得了良好的防污效果，但由于剧毒物质的释放对海洋生态环境造成了巨大的破坏。低表面能防污涂料作用于海洋污损的阶段四。据研究，海洋污损生物的黏附性与材料的表面能密切相关。Baier在20世纪60年代证明了海洋污损生物附着在基材的临界表面张力 γ c 数值上完全等同于基材完全润湿的临界表面张力 γ L ，并提出了Baier曲线。如图3所示，曲线横坐标是临界表面张力 γ L ，纵坐标是生物的相对附着力 D ，可以看出相对附着力随表面能的增大呈现出先减小再增大的趋势。常规的聚四氟乙烯（PTFE）和氟碳聚合物表面能处于10~20mJ/m 2 ，而甲基硅酮等有机硅涂料表面能处于20~30mJ/m 2 的区间内，而目前的海军和商业涂料通常表面能在30~60mJ/m 2 ，瓷器及其他光滑的水合材料表面能则在60mJ/m 2 以上的区间。根据曲线趋势，有机硅和有机氟涂料处于曲线中相对附着力较低的位置，是低表面能防污涂料的最优选择。
图3 低表面能涂料在Baier曲线上分布
Brady等在前人研究的基础上，提出污损物质的相对附着力 D 、表面张力 γ L 和弹性模量 E 三者的关系为 D ∝( γ L · E ) 0.5 ，即当表面张力一定时，降低弹性模量可以降低污损物质的相对附着力。具体受力如图4所示。当涂料的弹性模量低时，污损物质倾向于剥离，所需外力小；当涂料弹性模量高时，污损物质倾向于剪切脱落，所需外力大。
图4 污损物质脱落方式示意图
性能优异的低表面能涂料还需要具备以下特点：较高的链段柔性，有助于活性链段迁移到涂层表面；适宜的涂层厚度，以降低附着生物脱落的临界剥离力；光滑的表面，避免因为涂层表面存在微孔等粗糙结构使污损生物附着。因此，聚硅氧烷、含氟聚氨酯、硅氧烷聚氨酯、氟有机硅等有机硅、有机氟系列物质成为了低表面能涂料研究的优选材料。
3
低表面能防污涂料进展
3.1
有机硅低表面能防污涂料
有机硅材料是最常见的低表面能污损脱附材料，主要是由于材料性质介于有机与无机之间，聚合物主链的Si—O结构赋予了材料独特的物理化学性质。有机硅材料键角大，分子链柔顺性好，弹性模量小，同时表面能低，具备低表面能涂料需要的各项要求。早在1972年，美国就出现了第一个以硅橡胶为基料的有机硅防污涂料专利。虽然防污性能并不出色，但是引起了美国海军的关注，并掀起了研究热潮。国内外研究者对有机硅低表面能防污涂料做了长期和大量的工作，主要有添加小分子硅油和改进涂料基体两类思路。
3.1.1
添加小分子硅油
硅油通常是指在室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品，在船舶行驶过程中硅油从涂层本体慢慢渗到涂层表面，使表面呈光滑的油层，污损物附着其上，在水流或除污设备作用下易于除去，从而达到防污及易于清理的目的。1977年，Milne等首先尝试通过向硅橡胶中加入小分子硅油改善涂料的防污性能，经试验验证，该涂料防污有效期达10年，但由于硅橡胶固化过程受环境影响较大，施工和储存存在诸多不便。Truby等将二甲基二苯基（PDMDPS）硅油引入到聚二甲基硅氧烷PDMS多聚体中，通过在北美夏威夷的实验发现，引入硅油有效降低了藤壶和牡蛎的吸附量。Hoipkemeier-Wilson等将聚二甲基硅氧烷（PDMS）的硅油引入PDMS多聚体，发现引入硅油显著减少了涂层上附着孢子的数量。由此，开启了研究小分子硅油改性有机硅防污涂料性能的研究进程。
近年来，研究者们在添加硅油以提高防污性能方面取得了一些研究进展。Jiang等通过热力学计算和共混溶液的对比观察，研究了甲基硅油（MSO）、甲基氟硅油（FSO）和苯基硅油（PSO）等三种硅油加入PDMS对于涂料防污性能的影响，如图5所示，发现苯基硅油对于提高防污性能的效果最佳。
图5 甲基硅油、甲基氟硅油和苯基硅油
对于防污性能的影响
Yang等发现在PDMS涂料中加入高含量的苯甲基硅油（PSO）可以降低涂料的相对附着系数（RAF），如图6所示，使得细菌去除率从17.74%提高到55.56%，底栖硅藻的去除率由22.46%提高到52.79%，但PSO的加入会降低涂料的弹性模量，进而影响交联密度使机械性能下降。在此研究的基础上，Yang等通过添加微米氧化铝和纳米氧化铝，牺牲了一定的防污性能的情况下提高了涂层的力学性能，如图7所示，使涂层弹性模量从0.71MPa增加到2.45MPa，邵氏硬度从17.1HA增加到22.4HA。提高涂料中的低表面能组分含量在增强防污性能的同时降低了涂料的机械性能。可通过适当添加无机纳米材料的方式，根据不同涂料应用场景需求调节防污性能和机械性能的关系。为制备适用性广的低表面能涂料提供了思路和方向。
图6 PSO添加量对污损生物去除率的影响
图7 改性后涂层应力应变曲线
Kolle等通过改善硅油的注入方法，分别比较了未加入硅油的PDMS、商业化牌号the Intersleek 700、传统未硫化PDMS灌注硅油（o-PDMS）、硫化后PDMS浸泡吸收硅油（i-PDMS）等四种涂料的防污性能及污损物质增长趋势，发现i-PDMS在空气中形成了一层润滑剂覆盖层结构，如图8所示，剪切模量相比o-PDMS提高了1.4倍，生物覆盖率低至7.41%±5.74%，表现出了优异的防污性能和力学性能。改善小分子硅油的加入方式对涂料的防污性能和力学性能都有显著改善，通过进一步研究硅油与有机硅涂料基材的相互作用关系，利用硅油在涂料表面形成稳定的润滑剂覆盖结构，为设计下一代污损释放型涂料提供思路。
图8 PDMSIS700o-PDMSi-PMDS
等样品的污垢增长趋势图
3.1.2
改进涂料基体
有机硅材料由于具有线性、高弹性、流动性的骨架，同时弹性模量相对较小，因此作为防污涂料基体时有利于污损生物脱附。1961年Edward率先在专利中提出在海洋防污涂料中采用交联的硅树脂，实验发现该涂层极大地避免了藤壶的吸附。Kroyer于1973年专利中首先提出交联硅橡胶相比硅树脂具有更为优异的海洋防污能力。因为硅橡胶具有更为高度交联的硅氧烷结构，整体相对柔软，更适合作为涂料的基体材料。目前最常用的涂料基体是PDMS。PDMS主链中的硅氧键使其具有优良的憎水性和耐候性，同时其具有良好的附着力、出色的绝缘性、无毒、环保，因而是理想的基体材料。
近年来，研究者们针对PDMS基体开展了一系列的改性研究。Zhang等设计了一种氨基甲酸酯两性离子通过加聚引入到PDMS的侧链上（PDMS-zPDEM）的防污涂料，如图9所示，形成的涂层具有高于6.0MPa的拉伸强度和高于2.0MPa的表面结合力，小于30mJ/m 2 的低表面能，并在0.3~0.5MPa范围内表现出良好的阻垢性能。通过引入两性离子侧链与水分子的静电相互作用在涂层表面形成水化层，同时Si—O主链的性质为涂层提供了低表面能，进而减少机械能的损失并提高了涂层的防污性能。
图9 PDMS-zPDEM的合成路径
基于仿生学原理，Jin等提出荧光珊瑚在蓝光和紫光的照射下可以发出多种颜色的微弱荧光，可以阻止其他生物附着在它们的表面。在此基础上，Xiong等设计了6种不同波长的长辉光PDMS涂料，使油漆在被光线激发后拥有发光能力，如图10所示，各类涂层的细菌微生物和底栖舟形藻的相对附着率均低于63.8%，其中蓝绿色、黄绿色发光涂层性能最为优异，附着率为37.8%。以生物学的机理充分利用涂料发光强度抑制藻类等污损生物的生成，为低表面能防污与生物防污涂料相结合提供了思路，但目前防污的广谱性有待进一步提升。
图10 辉光PDMS复合防污涂层的
光学能力
Xi等在聚氨酯改性的有机硅涂料中引入PDMS2200作为聚氨酯与有机硅之间的黏结剂，当PDMS2200的含量变化时，会影响涂层的表面粗糙度、表面自由能及弹性模量。有机硅涂层的原子力显微镜（AFM）图如图11，当PDMS2200质量分数为17%时，改性涂层的综合性能最为优异。将有机硅防污涂料与运用广泛的聚氨酯涂料以黏结剂的形式将两者结合，使得防污涂料具备了有机硅涂料和聚氨酯涂料的优点，该方法是短期内能够实现商业化生产低表面能防污涂料的一个可行性方案。
图11 聚氨酯改性有机硅涂层的AFM图
Sun等为解决改性有机硅涂料机械性能下降的问题，将苯并噻唑基团（PUU）引PDMS中，利用二硫键的动态共价相互作用，设计了一种具备自修复功能的防污涂料PDMS-PUU，如图12所示。如图13所示，涂料的苯并噻唑基团在不溶出的同时对于微生物形成具有抑制作用，将空白玻璃片、PDMS涂覆的玻璃片、PDMS-PUU涂覆的玻璃片进行1天、5天、10天和15天后对照实验后，PDMS-PUU涂覆的玻璃片几乎无微生物附着。针对低表面能防污涂料机械性能不佳的问题，可采用多种动态键、柔性二硫键和强交联氢键等为涂料提供自修复性能的方式提高其机械性能。
图12 具有自修复功能的PDMS-PUU
改性涂料合成路线
图13 玻璃片PDMS涂料苯并噻唑
改性 PDMS涂料的附着实验对比
3.1.3
小结
在目前的研究进展中，有机硅低表面能涂料面临以下问题。
（1）学者们通过添加功能填料、改善聚合物基底来增强涂料的力学性能和防污性能。但改性物质的引入使得涂料的力学性能发生了明显下降，导致涂层容易破损。需要平衡好涂料力学性能与防污性能的关系。
（2）有机硅低表面能防污涂料目前研究针对一类或几类海洋污损生物，并不是对所有种类海洋生物都有相应的抑制作用，缺少了广谱性。例如藤壶分泌的附着蛋白质具有疏水性，而贻贝分泌的附着蛋白质具有亲水性。Finlay等的研究表明在低表面能的材料表面上，贻贝分泌足丝的速率要大于在其他表面能较高材料的分泌速度，且当表面能越低时，贻贝的足丝越多。因此需要研究如何增强低表面能涂料的广谱性。
（3）低表面能涂料由于其作用机理是利用航行中的剪切力使污损物质脱离，导致在航速较小或静止条件下防污性能较差。需要针对低速或者静止条件针对性添加改性物质开发低表面能防污涂料。
3.2
有机氟低表面能防污涂料
氟原子是电负性最高的原子，有机物中C—F键结构紧密稳定。因而，含氟树脂具有强疏水性和化学惰性，是低表面能涂料的优选涂料。1973年，Berque首次提出使用聚四氟乙烯（PTFE）或聚全氟异丙烯（FEP）作为水下船体的防污涂料。但由于PTFE完全不溶于有机溶剂，导致涂料加工必须采用粉体静电喷涂或乳液高温烧结的方式，加工成本高且不方便。随着研究者们进一步开展研究发现，尽管PTFE具有极低的表面能，但其C—F键的高极性能够与藤壶的胶结物随着时间推移产生紧密结合，同时PTFE的涂层表面并不光滑，其微孔能使生物黏附物迅速固化沉积，不利于防污。因此，纯PTFE的防污涂料被确认为是不可行的。国内外研究者对有机氟低表面能防污涂料的研究方向主要集中在含氟丙烯酸酯、全氟聚醚聚合物这两类。
3.2.1
含氟丙烯酸酯
含氟丙烯酸树脂由于含氟侧链—CF 3 极大地保护了主链的C—C键，因此具有一部分含氟聚合物的低表面能、低摩擦、耐沾污等优异特性。在2000年左右，Tsiboukils等便开发了聚全氟甲基丙烯酸酯聚合物结构的涂料用于海洋防污，但发现随着浸泡时间的增长，涂料结构将发生重排。低表面能的含氟侧链重排进入涂料内部，涂料表面由于C—C键暴露，表面能逐渐增加最终导致防污性能的下降。
近年来，Jeon等在采用紫外光固化含氟聚氨酯交联甲基丙烯酸乙烯酯，通过调整含氟丙烯酸酯中各单体的种类及数量，确定质量分数为9%的甲基丙烯酸乙烯酯，薄膜-空气表面的水/碘甲烷接触角从107°/79°增加到121°/91°，表面张力从17.8mN/m降低至12.8mN/m，具有较好的抗蛋白吸附性能。将紫外光固化的含氟聚氨酯与丙烯酸酯相结合后，实现了涂料成膜表面氟浓度的可控，能够更好发挥氟涂料的防污性能，表现出很强的防污应用的潜力。
Meng等为了获得更加均匀致密的涂层表面，如图14所示，引入3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三(三甲基硅氧基)硅烷和2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯为疏水单体制备了疏水性丙烯酸树脂。当丙烯酸酯含量为2.75%（质量分数）时，涂料表面水接触角为103.2°，引入PTFE作为填料后，涂层表面更加光滑，表现出更好的疏水性。将含氟单体作为侧链引入丙烯酸酯中形成含氟丙烯酸酯涂料，为低表面能涂料、交联剂和填料的协同改性提供了思路。
图14 水性疏水丙烯酸树脂合成过程
3.2.2
全氟聚醚聚合物
全氟聚醚聚合物相比于其他含氟聚合物具有更好的柔顺性，防污表面具有更低的摩擦系数。因此是有机氟低表面能防污涂料的研究方向之一。2006年，Yarbrough等合成了一系列以甲基丙烯酸缩水甘油酯为固化位点单体，含有不同丙烯酸酯单体的可交联全氟聚醚接枝三元共聚物，发现涂层表面具有强烈的孢子沉降抑制作用，并在特定水流力学情况下可以脱除已吸附的污损生物。
2011年，哈佛大学Aizenberg课题组提出液体灌注多孔表面（LIS）的概念，并迅速引起了研究热潮。液体灌注多孔表面本质是通过低表面能的液体灌注多孔结构，将多孔固体中的气膜替换为液膜，形成更为稳定的“固/液复合膜层”，并在抗菌防污领域展现出广阔的应用前景。目前用于填充的低表面液体大多为全氟聚醚油。Li等通过构建3D互连网状结构的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SBS）和SBS-SiO 2 薄膜，原始薄膜呈现较差的防污性能，通过加入聚丙烯热塑性弹性体(PFPE)形成液体灌注多孔表面（LIS）后，藻类覆盖面积由34.02%下降至0.52%，如图15。相比硅油填充，全氟聚醚由于扩散速度更慢，表现出更为持久的防腐性能。全氟聚醚由于其性能的优越性，可能在某些特定情境下对有机硅防污涂料中的小分子硅油起到替代作用，能够更好地结合有机硅和有机氟材料的防污优势。
图15 全氟聚醚/硅油与水（硝酸铜染色）
互溶性能比较
Demir等通过将聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA）作为锚定层沉积在硅表面，如图16，引入PFPE到PGMA上，以降低纳米涂层表面能和润湿性，表面能从41.5mN/m降低至18.5mN/m。全氟聚醚在纳米涂层中表现出良好的降低表面能的作用，为制作全氟聚醚基低表面能纳米涂层提供了设计思路。
图16 PFPE（紫）接枝在PGMA（黄）
和接触润湿液体
Ruiz-Sanchez等通过将PFPE注入和两性离子单体磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯组成的交联两亲性薄膜，如图17，可显著改善两亲性涂层的渗出率。表明疏水的含氟聚合物与亲水性的两性离子配对是获得具有增强抗生物污染性能的两亲性薄膜所必需的。这类两亲性的涂料对改善低表面能涂料广谱性不足的问题具有重要意义。
图17 随着两性离子含量升高细菌 离子
密度降低
3.2.3
小结
相比有机硅低表面能防污涂料，氟聚合物基的低表面能涂料研究进展并不理想。目前更多的是通过改性有机硅基聚合物，将含氟基团或含氟聚合物引入其有机硅获得更为优异的防污性能。Xie等利用甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）、丙烯酸三氯生酯（TA）和3-巯丙基三甲氧基硅烷（KH590）的调聚物接枝双硅醇封端的PDMS，获得了低表面能氟、硅改性海洋防污涂料，表面能仅为2mJ/m 2 ，水接触角为105°，在海水中浸泡3个月后，仅有少量生物附着，在6个月浸泡后，涂层受到严重污染可以用水射流冲洗干净。Zhu等通过制备端羟基含氟聚硅氧烷（FPS）和端羟基聚二甲基硅氧烷（PDMS）为成膜树脂。通过比较发现FPS涂层不仅具有疏水性，而且具有疏油性，其接触角大于PDMS涂层。FPS涂层的表面自由能远低于PDMS涂层。可以看出，以有机硅材料作为涂料基底，引入含氟的基团或者功能粒子，可以更好地发挥有机氟材料低表面能的优势，同时一定程度上规避了有机氟材料与基材附着力差、成本昂贵等缺点。
4
结语
经过近几十年的发展，氟硅低表面能防污涂料均取得了一定的研究成果。其中，有机硅防污涂料由于更为优异的性能，研究者们针对有机硅防污涂料开展了更为形式多样的研究。随着《国际控制船舶有害防污底系统公约》逐步生效，未来将逐步淘汰释放型防污涂料。未来船舶对于低表面能防污涂料的需求将大大增加，开展低表面能防污涂料的研究具有重大意义。低表面能防污涂料亟待解决静态防污、广谱性防污等问题，同时下一步研究可以结合有机硅与有机氟低表面能涂料的特点，平衡涂料防护性能与力学性能的关系，推动低表面能防污涂料进一步发展。
作者简介 ● ●
第一作者：关永昕 ，男，硕士研究生，研究方向为含氟涂料。
通信作者：刘小楠 ，研究员，博士生导师，研究方向为特异性结构材料设计、合成及应用。
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