动态聚合物/金属有机框架混合微囊用于自愈合防腐涂层
Yan Song1, Xuhui Wang1, Junjie Tang1
1State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China.
ACS applied materials & interfaces
|December 2, 2024
概括
新的聚合物/金属有机框架微囊提供先进的自我修复抗腐蚀涂层. 这些动态微囊在酸性条件下释放腐蚀抑制剂,显著增强钢铁的保护.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 腐蚀工程 腐蚀工程
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 开发用于自愈抗腐蚀涂料的有效微囊具有挑战性.
- 现有的涂层往往缺乏有效的活性物质保存和受控释放机制.
研究的目的:
- 构建聚合物/金属-有机框架混合微囊,具有自愈抗腐蚀涂层的动态特性.
- 为了研究由酸性环境触发的腐蚀抑制剂的受控释放.
- 为了评估在钢表面上开发的自愈涂层的抗腐蚀性能.
主要方法:
- 混合微囊的制造使用聚多巴胺和热力石化伊米达酸框架-8 (ZIF-8).
- 作为腐蚀抑制剂的8-基素 (8-HQ) 的封装.
- 在酸性条件下对ZIF-8层解离和随后的8-HQ释放的评估.
- 电化学阻抗光谱 (EIS) 用于测量涂层的保护性能.
主要成果:
- ZIF-8层起到了分子的作用,防止过早释放8-HQ.
- 酸性环境触发了ZIF-8解离和8-HQ释放,形成了钢的保护层.
- 在48小时内,自愈涂层的阻抗值 (RZR0.01Hz) 从1.9 × 10^4 Ω cm^2显著增加到2.2 × 10^6 Ω cm^2,保持120小时的保护.
- 与纯环氧涂层相比,自愈涂层在保护方面表现出了三级的改善.
结论:
- 新型动态聚合物/ZIF-8混合微囊为自愈抗腐蚀涂层提供了有效的平台.
- 微囊可以控制腐蚀抑制剂的释放,以应对环境触发因素 (酸性条件).
- 这些先进的涂层在恶劣的环境中提供优越和自主防腐保护.
