金属腐蚀是海洋工程、交通运输、能源基础设施和工业设备领域长期存在的难题，在全球范围内造成巨大的经济损失和安全隐患。有机涂层被认为是最实用且经济有效的防腐方法之一，因其能有效将腐蚀性物质与金属基材隔离开来。然而，由于机械损伤、环境老化以及微裂纹产生，涂层会逐渐老化，导致水分、氧气和腐蚀性离子的渗透，从而加速涂层失效和基材腐蚀。因此，开发能在恶劣环境下保持防护性能的先进涂层，仍是重要的研究目标。

水性聚氨酯（WPU）因其低挥发性有机化合物（VOC）排放、优异的成膜性能、柔韧性和分子设计的多样性，在防护涂层应用中受到了广泛关注。然而，由于含有亲水链段且交联密度相对较低，传统的WPU涂层通常存在防水性能不足、机械强度不够以及防腐性能有限的问题。更重要的是，一旦在使用过程中产生缺陷，受损的防护屏障无法修复，导致防护性能不可逆地劣化。因此，将自修复功能引入WPU体系，已成为延长涂层使用寿命、提高服役可靠性的有效策略。

在各种自修复方法中，动态共价化学因其能在保持结构稳定性的同时实现网络重构而受到广泛关注。特别是，由硼酸衍生的动态键具有高可逆性、温和的反应条件以及快速的交换动力学。芳香族硼酸可通过可逆的脱水缩合反应形成硼氧环，这些环作为动态交联位点，在外部刺激下能够解离和重组。这种可逆的网络重构为制备具有更高耐久性的自修复聚合物涂层提供了一条有效的途径。

除了自修复能力外，提高涂层的阻隔性能对于实现持久的防腐保护至关重要。超疏水表面由于具有低表面能和分级微/纳米结构，已被广泛研究作为抑制水和腐蚀性离子渗透的有效策略。大量研究表明，引入功能性纳米填料可以同时增加表面粗糙度并改善涂层的阻隔性能，从而提高耐腐蚀性。然而，超疏水涂层提供的防腐保护在很大程度上依赖于其表面微结构的完整性。因此，将自修复功能与超疏水性相结合，为构建持久耐用的防腐涂层提供了一种有前景的方法：其中动态网络修复涂层缺陷，而超疏水表面则最大限度地减少腐蚀性介质的渗透。

尽管自修复和超疏水涂层取得了显著进展，但要在水性聚氨酯体系中同时实现这两项功能仍面临挑战。表面粗糙度所需的纳米颗粒通常会限制聚合物链的流动性，从而影响自修复效率；而过度的链流动性可能会影响超疏水结构的稳定性。目前关于同时集成动态硼氧化学、超疏水性、耐腐蚀性和其他功能性的水性聚氨酯涂层的研究仍然十分有限。因此，开发一种能够平衡高效自修复、超疏水性和防腐性能的多功能涂层平台，仍具有重要价值。

近期，西南石油大学武元鹏团队成功开发了一种具有高效自修复、超疏水性和防腐性能的多功能水性聚氨酯涂层。