Page 185 - 2025年7月防腐蚀专辑

万 昊等：超疏液涂层在防腐阻垢防 领域研究进展

硅橡胶和丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物等 8种聚合物低 碳钢相比，P-P/Pal@SiO -F超双疏涂层的原油输送能
2
表面能涂层的防 效果，其中氟化聚合物涂层与低 力增加约2倍，防 沉积率高达90. 9%。
表面能硫化硅橡胶展现出显著的防 特性，硫化硅 超疏防 涂层防 机理主要包括表面气膜隔离
橡胶防 效率高达 74. 7%。然而，由于缺乏微/纳米 减少 晶附着位点；超双疏特性抑制 质沉积；隔热
分级结构，单一的聚合物涂层防原油黏附能力较弱， 效应延缓 析出。油田超疏液防 涂层优势明显，
这也导致其防 沉积应用受到极大限制。Wang 等 [33] 其超疏液特性可显著降低 沉积量，减少清 频次，
制备了可降解的 米/壳聚 - 酸水下超疏油 保障油流顺 ，提高开采效率。然而，它也存在不
GR/CS-PA 复合涂层。GR 作为黏合剂，可以增强 CS- 足，一方面，涂层耐久性 佳，在 下复杂环境易受
PA 的柔韧性。CS-PA 组分可用于保水，防止原油黏 冲刷磨损；另一方面，高温时稳定性变差，微观结构
附，增强防 层的力学性能。GR/CS-PA 涂层表面的 易破坏，影响防 效果；再者，与油管材质的结合力
水化层可防止原油和污染物接触，保持防 沉积性 不够强，在长期使用或温度变化时，涂层易从管壁脱
能。随后，Tan 等 采用简单的超声和棒涂法制备了 离，无法持续发挥防 功效。
[34]
一种具有粗 纳米级突起和皱褶形态的 酸功能化
氧化石墨烯涂层（GO-PA）。超亲水GO-PA涂层诱导 3 结 语
表面形成水化层，从而在含水 质油体系中表现出
超疏涂层凭借特殊的表面微纳结构和较低的表
水下超疏油特性。优化后的 GO-PA 涂层管道输送测
面能，具有优异的疏液性能，在金属防腐、阻垢和防
试中，油流速度和防 沉积率分别提高了 89. 5% 和
领域具备较好的应用前景。但是面对复杂的油气
95. 8%。但是，超亲水/水下超疏油涂层强度比较脆
环境，防护持久性、涂层与基底结合力、制备成本、环
弱易被腐蚀，且无法满足实际集输过程中的油水混
境适应性等方面依旧存在挑战，仍需开展进一步深
输。超双疏涂层同时具备超疏水与超疏油特性，显
入研究。
著降低 晶与管道、设备表面的黏附力，使得该表面
（1）优化表面性质。研究表面能与腐蚀介质、垢
在防 沉积、降低原油黏附和油水混输集输等领域
晶、 晶附着力之间的定量关系，精准调控表面能；
具有应用潜力。Wu 等 混合聚偏氟乙烯-六氟丙烯
[35]
改善涂层表面的粗 度和微观结构，设计具有特殊
共聚物（PVDF-HFP）、EP和氟化的二氧化硅（F-SiO）
2 纹理结构或纳米凸起的表面，抑制腐蚀介质、垢晶、
制备了 PVDF-HFP/F-SiO 超双疏涂层。在各基材表
2 晶在金属表面沉积。
面浸涂后，表现出了优异的原油输送性能和抗流阻
（2）增强防护长效性。研究涂层与基材的结合
性能，使其在输油管道工程中具有良好的应用前景。
机制，采用合适的表面处理方法和黏合剂，提高涂层
此外，室内贮存约 3 个月后，超双疏 PVDF-HFP/F-
的附着力；探究涂层的自修复技术，引入具有自修复
SiO 涂层的接触角和 动角几乎没有变化。在此基
2 功能的微胶囊或纳米颗粒，当涂层出现微小损伤时，
础上，天津大学 怀远 团队 基于仿生策略，以
[36]
这些物质能释放并主动修复损伤部位，延长涂层的
涂层表界面强化和微/纳米结构设计为关键手段，将
使用寿命；研究微观结构重建技术，精准调控微纳米
SiO 纳米颗粒加载到中空玻璃微球（HGM）表面进行
2
结构或者形状记 聚合物，重塑表面粗 度，恢复超
氟化改性制备微/纳米级 F-HGM@SiO 填料，和 F-
2
SiO 同时引入到 PVDF 中，得到具有稳定气膜的抗原 疏性能。
2
油黏附 PVDF/F-HGM@SiO /F-SiO 超双疏涂层。与 （3）优化涂层组分。与脆性材料相比，弹性材料
2 2 如聚二甲基硅氧烷、弹性氟橡胶、聚氨酯等具有高断
碳钢相比 ，所制备的涂层的防 沉积率达到了
裂伸长率和回弹性，能承受更大的机械损伤。在超
82. 76%。团队还利用顺序喷涂策略，将高度氟化的
疏涂层中引入弹性材料不仅可以增加涂层的机械稳
纳米黏土 石@二氧化硅（Pal@SiO -F）功能粒子
2
整合到聚醚砜树脂（PES）和 PVDF-HFP 体系中，形成 定性，同时还可以增强涂层与基材的附着力。
独特的微纳结构，开发抗原油黏附和防 沉积性能 参考文献
优异的 P-P/Pal@SiO -F 超双疏涂层 。涂层表面稳
[37]
2 [ 1 ] 孙迎翔，柯燕飞，吴杨敏，等 . 海洋环境智能防腐涂层：结
定的气膜使其在原油中进行 2 000 次浸入-提出循环
构设计与响应机制[J]. 涂料工业，2024，54（9）：77-84.
和 30 d 浸泡后几乎无污染，仍保持超高疏油性。与 SUN Y X，KE Y F，WU Y M，et al. Intelligent anti-
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