基于单宁酸负载的自预警-自修复双重功能防腐涂层

作     者：马菱薇 杨雪婷 郑凯宁 王金科 王悦 杨昊 MA Lingwei;YANG Xueting;ZHENG Kaining;WANG Jinke;WANG Yue;YANG Hao

作者机构：北京科技大学新材料技术研究院北京100083 北京科技大学高等工程师学院北京100083 

出 版 物：《材料开发与应用》 (Development and Application of Materials)

年 卷 期：2024年第39卷第2期

页      面：95-105页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：自预警涂层 自修复涂层 单宁酸 缓蚀剂 

摘      要：通过一步合成法制备了负载单宁酸(TA)的显色、缓蚀双功能介孔二氧化硅纳米填料(TA-MSNs),将其掺杂到环氧涂层中,探究涂层的自预警和自修复性能。首先对TA的显色性能及缓蚀性能进行了表征,接着对TA-MSNs纳米填料的形貌结构以及TA的释放行为规律进行了探究,并综合分析纳米填料添加量对涂层自预警及自修复性能的影响规律。盐雾实验结果表明,涂层的自预警效果与填料含量呈正相关,5%(w)以上的TA-MSNs添加量可赋予涂层明显的显色性能。电化学阻抗谱和表面分析结果表明,TA-MSNs在涂层中的含量为5%时,破损涂层的低频阻抗模值比纯环氧破损涂层高出2个数量级。当涂层破损时,涂层中释放的TA分子能够与钢铁腐蚀形成的Fe^(3+)发生络合,产生蓝黑色预警金属腐蚀,同时络合物可形成金属表面保护膜层,抑制了腐蚀反应的进一步发展。综上,添加5%TA-MSNs的环氧涂层具有优异的自预警和自修复效果。