21世紀(jì)被譽為海洋世紀(jì),人類在這一時期加速了對海洋資源的開發(fā)和利用。高鹽環(huán)境和生物污損對海洋中金屬的保護(hù)提出了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的金屬保護(hù)方法是使用涂層。然而,海洋砂石的沖擊會迅速削弱涂層的防護(hù)性能。面對生物污損、腐蝕因素和復(fù)雜環(huán)境的綜合破壞,單一功能涂層難以滿足實際的防護(hù)需求。自修復(fù)一體化防污防腐涂層(SIAAC)被認(rèn)為是解決這一問題的有效策略之一,可以在滿足防污、防腐需求的同時修復(fù)損傷。環(huán)氧樹脂(EP)因其價格低廉、綜合性能優(yōu)異被廣泛應(yīng)用于涂料領(lǐng)域。但是,固化過程中產(chǎn)生的微裂紋和高表面能限制了其防污和防腐性能。因此,以EP為基質(zhì)制備SIAAC面臨一定的困難。
有機硅因其主鏈(Si-O)的高柔性和低表面能而成為一種潛在的防污材料。常被用作EP防污改性的改性材料。然而,改性后溶解度參數(shù)的增加是否會影響其原有的防腐性能,尚未深入研究。大多數(shù)研究僅實現(xiàn)了EP防污、防腐或自修復(fù)的單一功能,而如何利用EP制備SIAAC一直是研究人員關(guān)注的焦點。
近期,哈爾濱工業(yè)大學(xué)吳彥超/劉穎團(tuán)隊采用陽離子交換法,成功制備了自修復(fù)一體化防污防腐涂層。
通過陽離子交換將具有防污和防腐性能的苯并咪唑(BIA)負(fù)載到蒙脫土(MMT)上,制得二維納米填料(GB@MMT),然后將其分散在硅改性環(huán)氧樹脂(EP)中,獲得SiEP-3GB@MMT復(fù)合涂層。 該復(fù)合涂層具有優(yōu)異的防污性能,表面能僅為17.05mJ/m2,抗蛋白吸附性能得到很大提升,與硅改性EP相似。最大抗菌率和抑藻率分別為89.3%和98.4%。在3.5wt%NaCl溶液中浸泡30天后,該復(fù)合涂層的低頻阻抗值保持在9.00×108Ω·cm2,表現(xiàn)出長期防腐性能。人工缺陷在浸泡后形成穩(wěn)定的“疤痕”,從而實現(xiàn)自修復(fù)。因此,本研究為金屬的全方位防污防腐提供了新的方向。
制備路線 (a)GB@MMT和(b)復(fù)合基質(zhì)的制備。
防污機理示意圖 防污機理示意圖。
數(shù)據(jù)來源與出處 相關(guān)研究成果以“A“two birds one stone”strategy for self-healing marine coatings with antifouling and anticorrosion properties”為標(biāo)題發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》上。
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的文字、圖片與視頻資料版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有,如果涉及侵權(quán),請第一時間聯(lián)系本網(wǎng)刪除。

官方微信
《腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯(lián)系:編輯部
- 電話:010-62316606
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方QQ群:140808414