超长期耐用抗腐蚀涂层通过整合双层转移自我愈合能力,铁离子响应能力和主动/被动功能分区
Zihong Zhang1,2, Ying Liu1,2, Hui Yan3
1State Key Laboratory of Environmental-Friendly Energy Materials, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China.
ACS applied materials & interfaces
|December 20, 2023
概括
这项研究引入了一种新型的双层自我修复聚合物涂层,用于增强腐蚀保护. 创新的涂层提供快速,自主修复和长期耐用性,显著提高抗腐蚀性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 腐蚀科学 腐蚀科学
背景情况:
- 目前用于防腐蚀的自愈聚合物存在缓慢,非自主愈合和有限的耐用性.
- 这些局限性阻碍了它们在苛刻环境中的实际应用.
- 需要先进的抗腐蚀涂层,改善愈合动力学和寿命.
研究的目的:
- 开发一种双层自我修复涂层,具有增强的自主修复能力.
- 提高抗腐蚀聚合物涂层的屏障性能和长期耐用性.
- 为了研究特定化学修饰对愈合速度和性能的影响.
主要方法:
- 使用具有独特性质的软硬聚合物层构建双层涂层.
- 在特定的聚合物组件 (B-PEA 和 PEA-g-PDMS) 中加入基,以实现铁离子反应.
- 多层架构的制造,包括屏障和牺牲阳极层,以提供全面的保护.
主要成果:
- 双层涂层在大约1小时内实现了快速自我愈合,并且具有2.58 × 10^10 Ω·cm2的高阻抗模量.
- 响应铁离子的皮里丁组将自我愈合时间减少到40分钟 (在100ppmFe).
- 多层涂层保持了高阻抗模量 (1.03 × 10^10 Ω·cm2) 即使在有划痕的情况下经过200天.
结论:
- 开发的抗腐蚀涂层技术有效地结合了在室温下快速,自主自我愈合和长期耐用性.
- 这种创新方法在防腐蚀方面比传统的自我修复聚合物提供了显著的改进.
- 该涂层显示了各种抗腐蚀应用的广泛前景,需要坚固和自我修复的保护层.
