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改性环氧树脂防腐复合涂层的相关研究

2024-03-2271

在防腐领域,环氧树脂防腐复合涂层是防止金属腐蚀的优良材料。环氧树脂涂层在金属和腐蚀性离子之间形成了屏障,但环氧树脂在固化期间,可能会由于机械破裂和微孔的形成,影响防腐蚀效果。

目前有纳米粒子改性环氧树脂防腐涂层、微/纳米容器改性环氧树脂防腐涂层、生物基材料改性环氧树脂防腐涂层这三种提高环氧树脂防腐性的研究。

1 纳米粒子改性

纳米粒子一方面可以有效填补环氧涂层的孔洞,另一方面可以在涂层基体中形成“迷宫效应”,即增加腐蚀介质的向涂层基体的扩散路径,能更有效地提高复合涂层的阻隔性能。纳米粒子改性的重点在于提高纳米粒子与环氧树脂涂层基体的相容性,相容性差会导致纳米粒子在涂层中严重团聚。因此,需要对纳米材料表面进行物理或化学改性,制备分散良好的纳米粒子,进一步提高复合涂层的耐腐蚀性能。如碳纳米管、石墨烯衍生物、二硫化钼、MOFs材料、MXene材料都可以改性环氧树脂防腐涂层。

2 /纳米容器改性

为了减少损坏涂层的影响,在涂层中添加缓蚀剂等修复材料是延长其使用寿命的有效方法。但是,缓蚀剂的释放速度太快,无法实现长期保护,且当缓蚀剂直接添加到涂料中时,它们可能能够与涂料树脂发生化学反应,使得涂层的阻隔性能变差。许多研究表明,将缓蚀剂封装在纳米容器中可以减缓其释放速度,且缓蚀剂可以与金属基体发生物理或化学相互作用,阻止腐蚀的继续,修复受损的涂层并延长涂层的使用寿命。此外,考虑到环氧涂层的力学性能较差,纳米容器还能够增强环氧涂层的力学性能。用于制备纳米容器的材料具有多孔结

构,如介孔二氧化硅、埃洛石碳纳米管、二氧化钛、金属有机框架、环糊精、类双层氢氧化物等。装载在纳米容器中的缓蚀剂通常由于纳米结构的解吸或环境变化(PH值、光和热)的刺激而缓慢释放。目前有微/纳米容器即介孔二氧化硅、埃洛石纳米管、类双层氢氧化物在环氧树脂防腐复合涂层中的研究。

3 生物基材料改性

目前,广泛使用的双酚A环氧树脂及其常用的固化剂,如二乙烯三胺、异福尔酮二胺和聚酰胺,都来源于石油,会带来一些环境和健康问题。随着石油资源的日益枯竭和环境问题的不断加剧,研究人员以一些绿色、可再生的生物基材料作为替代前驱体,如腰果酚、木质素、松香、儿茶素、植物油,将其应用于环保型环氧树脂基涂料。

环氧树脂防腐复合涂层是一种优良的金属防腐材料,广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子设备和生物医学等领域,其防腐能力的改善还存在着各个方面的探索。

 


摘录自复合材料学报《改性环氧树脂防腐复合涂层的研究进展》,如有侵权请告知删除