近年来，随着海洋工程的快速发展，海洋环境中的腐蚀问题（尤其是空蚀、电化学腐蚀和冲蚀腐蚀）引起了广泛关注。这些腐蚀不仅会显著降低船舶动力部件的效率，还会带来严重的安全隐患。空蚀是由气泡破裂产生的局部高压对材料造成的破坏；电化学腐蚀是由于海水中电解质的存在促使金属材料发生氧化还原反应而逐渐被腐蚀；冲蚀腐蚀则是海洋中的砂粒对材料表面的磨损。这三种形式的腐蚀在船舶动力部件的整个使用寿命周期期间共同存在，对其性能和寿命产生深远影响。幸运的是，应用防护材料（如弹性体涂层）是一种通用的防腐方法。

为了应对上述三种腐蚀，人们对弹性体防护涂层进行了广泛研究，但关于单一涂层同时抵御空蚀、电化学腐蚀和冲蚀腐蚀的研究仍十分有限。这主要是因为它们的防护机理不一致，难以实现一致性。对于抗空蚀，弹性体涂层依靠其优异的弹性和韧性，能有效吸收和分散瞬时产生的高强度冲击能量，降低空泡溃灭时对基底的侵蚀能量集中。对于电化学腐蚀防护，弹性体涂层通过其屏蔽效应和分子致密化作用发挥关键作用：屏蔽效应体现在涂层在金属基底表面形成连续的物理屏障，使水分、氧气和电解质等腐蚀介质与金属有效隔离，从而降低电化学反应的可能性；而屏蔽效应的微观本质在于弹性体分子的高度密集性，通过紧密排列的分子结构构建致密网络，使腐蚀物质难以渗透扩散，进一步增强屏蔽效果。对于抗冲蚀腐蚀，弹性体涂层通过多种机制实现防护：既能吸收和分散冲击能量，又能提高表面光滑度以减少颗粒附着；此外，材料的弹性和韧性可有效抵抗物理磨损，而硬度则对抵抗颗粒冲击和减少磨损至关重要。然而，弹性体需在硬度和韧性之间取得平衡，以避免因过度脆性导致开裂。因此，理想的弹性体涂层需兼具优异的机械性能（如弹性、韧性和硬度）以抵抗空蚀和冲蚀，同时具备高度分子致密化以抵御电化学腐蚀。

生命活动中所需的各种蛋白质均具有多样化的交联结构。这些交联结构的协同作用对维持蛋白质特定空间构象至关重要，而蛋白质的多样化功能与其空间构象密切相关。类似地，交联结构在弹性体中也发挥着关键作用。借鉴蛋白质中多元交联结构的特性，可通过在弹性体中引入不同交联结构，通过调控交联类型、比例及分布来优化弹性体性能。交联结构的存在不仅能防止分子链滑移从而提升弹性体弹性等力学性能，还可增强分子间致密化。因此，理论上通过将多种交联结构（如可交联配对分子与可交联配对改性二维纳米片）引入弹性体并精确调控其比例，有望开发出能同时抵抗三类海洋腐蚀的弹性体涂层。然而，现有交联方法形成的热固性弹性体难以回收再利用，导致严重的资源浪费与环境污染。为解决这一问题，亟需开发具有可回收能力的交联结构弹性体。

近期，西南交通大学成功开发了一种基于Diels-Alder（DA）动态共价键的聚氨酯复合涂层。