Page 53 - 2025年7月防腐蚀专辑
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：低聚倍半硅氧烷在钢铁防腐环氧涂层中的应用


                                                                络的交联致密化作用、发挥电活性特征促进稳定
                                                                化层的形成与主动抑制腐蚀损伤区的作用。




                                                                    （4）未来应开发更多新型 POSS，创新引入方式，

                                             44                 深入研究其在环氧树脂中的负载水平、分散性和聚集

                                                                状态，全面了解POSS与环氧树脂间结构-性能关系，
                        44

                                                                住影响涂层最终性能的重要因素，开发和优化更多



                                                                POSS/环氧涂层体系，充分发挥 型POSS的优异性能。
                           44       44    3   44
                     图2 含有POSS的环氧涂层的保护机制
                                                                                   参考文献
              Fig. 2  Protection mechanism of epoxy coating containing POSS
             散速度，延缓其到达钢铁表面，从而降低发生腐蚀的                            [ 1 ] QIU  S，LI  W，ZHENG  W，et  al. Synergistic  effect  of
             风险  [13-14] 。其次，多官能团 POSS 可以作为环氧网络                      polypyrrole-intercalated  graphene  for  enhanced  corrosion
                                                                     protection  of  aqueous  coating  in  3. 5%NaCl  solution[J].
             中的连接点，增加 POSS 单元周围刚性区域的交联密
                                                                     ACS  Applied  Materials  and  Interfaces，2017，9（39）：
             度和链段运动，增强环氧网络的形成及致密化 。
                                                         [34]
                                                                     34294-34304.
             POSS 的官能团可参与环氧树脂开环，既能增强附着
                                                                [ 2 ] 金 ，安秋 ，杨博文，等 . 环氧基 POSS改性环氧树脂的
             力，又能阻止涂层体系基团重排而增加其稳定性 。
                                                         [35]
                                                                     研制与性能研究[J]. 化工学报，2020，71（5）：2432-2439.
             POSS普遍具有超疏水性，可在金属表面形成疏水层，                          [ 3 ] 罗云，安秋 ，王  ，等 . 基于官能化 型  硅氧烷
             减少腐蚀产物的转变，阻碍介质和钢铁表面的直接                                  改性环氧涂层的研究[J]. 涂料工业，2018，48（9）：14-18.
             接触  [22-23] 。最后，通过对 POSS 主结构的改性或者用                 [ 4 ] GOFFIN A，DUQUESNE E，MOINS S，et al. New organic-
             POSS对其他物质修饰，使含 POSS结构的物质具有氧                             inorganic nanohybrids via ring opening polymerization of（di）
             化还原活性 、高比电容等电活性特征 ，氧化态                                  lactones  initiated  by  functionalized  polyhedral  oligomeric
             O-POSS可捕获金属阳极溶解的电子形成中间氧化态                               silsesquioxane[J]. European Polymer Journal，2007，43（10）：
             I-POSS 并转变为还原态 R-POSS，还原态也会氧化到                          4103-4113.
                                                                [ 5 ] CORDES  D  B，LICKISS  P  D，RATABOUL  F. Recent
             氧化态而释放出电子，促进 Fe O 、Fe O 等 化层的
                                         2  3  3  4
                                                                     developments  in  the  chemistry  of  cubic  polyhedral
             形成，同时对环氧涂层上形成的低程度损伤区域进
                                                                     oligosilsesquioxanes[J]. Chemical Reviews，2010，110（4）：
             行主动腐蚀抑制，发挥主动修复作用                  [25-26] 。POSS 对
                                                                     2081-2173.
             环氧涂层的防护作用机制复杂，往往是多种机制的                             [ 6 ] IYER S，SCHIRALDI D A. Role of specific interactions and
             联合作用，对于机理研究宜引入更多新方法，提供更                                 solubility in the reinforcement of bisphenol A polymers with
             多更直接的证据，尤其是加强分子水平证据的获取。                                 polyhedral  oligomeric  silsesquioxanes[J]. Macromolecules，
                                                                     2007，40（14）：4942-4952.
             5   结 语                                            [ 7 ]  刚，饶秋华 . POSS 的合成及其在环氧树脂改性中的应
                                                                     用进展[J]. 材料开发与应用，2014，29（5）：104-112，120.
                （1）POSS 分子凭借其独特的结构与性能为设计                        [ 8 ] PHILLIPS  S  H， HADDAD  T  S， TOMCZAK  S  J.
             开发新型环氧防腐涂层提供了新的思路。经过合理                                  Developments  in  nanoscience： polyhedral  oligomeric
             设计的 POSS/环氧涂层的防腐性、 水性以及附着力                              silsesquioxane（POSS）-polymers[J]. Current  Opinion  in
             等均得到有效的改善。                                              Solid State and Materials Science，2004，8（1）：21-29.
                （2）在环氧涂层中引入 POSS的方式，主要包括将                       [ 9 ] 杨胜，陈珂龙，王智勇，等 .  型  硅氧烷（POSS）的官
                                                                     能化、杂化以及在改性环氧树脂中应用研究进展[J]. 航
             POSS 作为主体结构直接引入，采用特定基团修饰
                                                                     空材料学报，2019，39（3）：10-24.
             POSS主体结构后再引入，或借助POSS修饰石墨烯、共
                                                                [10] LONGHI M，ZINI L P，PISTOR V，et al. Evaluation of the
             价有机骨架材料等主体结构的方式引入。不同的引
                                                                     mechanic  and  electrochemical  properties  of  an  epoxy
             入方式会导致 POSS 与环氧树脂的相互作用存在差
                                                                     coating  with  addition  of  different  polyhedral  oligomeric
             异，对POSS/环氧涂层的结构和性能也有不同的影响。

                                                                     silsesquioxanes（POSS） applied  on  substrate  of  low  alloy
                （3）POSS 提高环氧涂层对钢铁的防护作用主要                             steel[J]. Materials Research，2017，20（5）：1388-1401.
             来自 POSS 纳米 的物理填充屏蔽作用、增强环氧网                         [11] KUMAR  S  A， SASIKUMAR  A. Studies  on  novel
                                                                                                           050
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