近日，中国科学院海洋研究所传来令人振奋的消息，该所海洋关键材料全国重点实验室的海洋腐蚀污损与防控材料研究组取得了一项重大成果。他们从橡胶跑道的多层结构中汲取灵感，创新性地利用废旧轮胎橡胶颗粒，成功构建了一种超疏水复合涂层。这一成果在实际应用层面展现出巨大潜力，为解决资源浪费和材料防护难题提供了全新的解决方案。

超疏水材料：从自然启示到应用挑战

受自然界“荷叶效应”的启发，超疏水材料应运而生。这类材料具有独特的表面特性，水静态接触角大于150°、滚动角小于10°，能够使水滴在其表面如滚珠般滚动，难以附着。这种神奇的特性为材料在多个领域的应用打开了新的思路，如自清洁、油水分离、辐射制冷、能量收集、流体减阻、防腐、防冰、可穿戴传感等。尤其是在防腐领域，超疏水材料的低固-液接触面积和低表面能特性，为设计开发新型防腐涂层提供了创新性的视角。

然而，目前超疏水防腐材料在实际应用中面临着诸多挑战。机械稳定性差，使其在受到摩擦、冲击等外力作用时，容易失去超疏水性能；易磨损失效，导致其防护寿命缩短；长效防护性能欠佳，难以满足复杂工况条件下对材料的长期防护需求。这些问题严重阻碍了超疏水材料从实验室研究走向实际应用的进程，如何设计开发高稳定性超疏水长效防腐涂层成为当前该领域的研究热点与关键挑战。

废旧轮胎的新“旅程”：构建超疏水复合涂层

面对这些挑战，中科院海洋所的研究团队另辟蹊径。他们从生活中常见的橡胶跑道多层结构所具备的耐磨、耐候和缓冲特性中获得灵感，同时考虑到废旧橡胶轮胎大量累积所带来的资源浪费、环境污染以及回收再利用问题，决定将废旧轮胎橡胶颗粒与铠甲化结构设计理念相结合。

在这一创新思路的指导下，研究团队成功构建了一种三层复合超疏水防腐涂层。该涂层的底层采用环氧树脂（EP），为整个涂层提供基础的附着和支撑；中间层则是回收再利用的轮胎橡胶颗粒（RTR），作为大尺度铠甲结构，赋予涂层良好的机械稳定性和缓冲性能；最外层是由氟硅烷改性氧化铝热塑性聚氨酯（S-Al2O3 TPU）构成的超疏水面层，实现了对水和腐蚀介质的有效阻隔。

这种独特的三层防护体系展现出了卓越的性能。所制备的RTR铠甲化超疏水复合涂层在机械稳定性测试中表现出色，能够承受1200次砂纸摩擦循环、450次胶带剥离循环和1050克落砂冲击，其机械稳定性和界面结合力得到了显著提升。

性能卓越：长效防腐潜力凸显

除了机械稳定性，该复合涂层的防腐性能也十分优异。通过电化学测试结果可以清晰地看到，经涂层保护的Q235碳钢的低频模值和电荷转移电阻提升了7个数量级，腐蚀电流密度下降了5个数量级。这意味着涂层能够有效地阻止腐蚀电流的通过，大大减缓了碳钢的腐蚀速度。

更为重要的是，该涂层在长效防腐方面展现出了巨大的潜力。在3.5%氯化钠溶液浸泡840小时后，涂层依然能够保持超疏水防护特性，有效地保护碳钢不被腐蚀。在户外海洋大气环境暴露1680小时后，涂层同样表现出良好的防护性能。这种在恶劣环境下的长效防护能力，使得该涂层在海洋工程、船舶制造、石油化工等领域具有广阔的应用前景。

该研究所设计的RTR铠甲化高稳定性超疏水防腐涂层，不仅实现了废旧轮胎的资源循环利用，为环保事业做出了贡献，还为高耐磨、高耐候超疏水功能防护材料的开发提供了一种全新的、有效的解决思路。随着对该涂层表面稳定性和长效耐久性的进一步强化，超疏水功能防护材料有望逐渐从实验室样品向工程化产品转变，并在更多领域实现产业化与推广应用。

橡胶行业的绿色变革：可持续发展的新路径

这一成果的背后，也反映出整个橡胶行业在可持续发展道路上的积极探索。轮胎行业作为橡胶的主要应用领域，在其发展过程中产生了大量的废旧轮胎。据统计，我国废旧轮胎年产生量超过3亿条，折合重量达1000万吨，且年产生量还在以6%至8%的速度增长。如何处理这些废旧轮胎，成为了一个亟待解决的环保难题。

在可持续发展策略的推动下，橡胶行业正积极寻求变革，为轮胎绿色出行带来性能和环保方面的双重提升。多家企业在这一领域取得了显著成果。知名化学品供应商巴斯夫与专业自行车轮胎品牌Schwalbe合作，开发出一种100%可回收的高端内胎，使用的巴斯夫热可塑性聚氨酯Elastollan®材料不仅使内胎更轻、耐穿刺性更强，还能在使用后完全回收，为自行车轮胎的可持续发展树立了典范。

全球轮胎巨头米其林也在废旧轮胎应用方面做出了创新尝试。2025年3月，米其林与西班牙城市可持续发展公司Murarte签署协议，利用废旧轮胎建造垂直的“绿色花园”，并已在西班牙机场开始测试阶段。这种创新解决方案不仅能够有效处理废旧轮胎，还能实现空气净化等环保功能，为全球废旧轮胎处理提供了新的思路。

在工业应用领域，德国车轮制造商雷德沃格开发了基于亨斯迈聚氨酯的“新一代”防静电弹性体车轮，专为工业应用设计，能够防止静电积聚。大陆集团旗下的康迪泰克则公布了一种三元乙丙橡胶橡胶化合物，可减少离子浸出，解决了氢动力汽车驱动系统冷却回路的长期困扰。

而在交通设施领域，新式橡胶路面的研发同样引人注目。江苏中宏环保科技有限公司联合高校科研团队，经过多年努力，成功研制出一种由废旧轮胎制备的新式橡胶路面材料。该材料通过精细化工工艺，有效解决了传统工艺中的污染和材料离析分层问题，提高了路面的功能寿命和综合性能。

经测算，这种新材料铺设的路面功能寿命从传统路面的5年提升至10年，预计结构层可使用25年，五年养护成本降低62%，每百公里铺装节省成本2000万元，预计全生命周期碳排放减少38%。目前，该材料已在全国16个省份铺设超过50个路面项目，并在高铁、雄安新区等高标准建设场景中得到应用。

从超疏水复合涂层的创新研发，到橡胶行业在可持续发展方面的多元探索，我们可以看到，材料科学的进步正为各个领域带来深刻变革。废旧轮胎这一曾经的环保难题，正通过科技创新转化为宝贵的资源，为我们的社会发展注入新的活力。在未来，随着技术的不断完善和推广，相信这些创新成果将在更广泛的领域得到应用，为实现绿色、可持续发展的目标做出更大贡献。