Page 54 - 2025年7月防腐蚀专辑

0
F
0) $M ) 0 ) ) 0
) 0 0 $M
'F $M

0)
F
0
'F00)
：低聚倍半硅氧烷在钢铁防腐环氧涂层中的应用
'F
'F
络的交联致密化作用、发挥电活性特征促进稳定
$M ) 0 化层的形成与主动抑制腐蚀损伤区的作用。
0
F
0) ) 0
) 0 0 $M
'F 0) （4）未来应开发更多新型 POSS，创新引入方式，
'F 0
'F 1044 深入研究其在环氧树脂中的负载水平、分散性和聚集
0) 'F
状态，全面了解POSS与环氧树脂间结构-性能关系，
1044
'F 0 'F 0
'F00) 住影响涂层最终性能的重要因素，开发和优化更多

'F
'F 'F
F F POSS/环氧涂层体系，充分发挥 型POSS的优异性能。
0 1044 1044 1044
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 ] 金晶，安秋凤，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，安秋凤，王 ，等 . 基于 能化 型倍半硅氧烷
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 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 ] 袁刚， 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 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、憎水性以及附着力 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 勇，等 . 型倍半硅氧烷（POSS）的
能化、 化 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
51