Page 75 - 2025年7月防腐蚀专辑

第54卷第9期 涂料工业 Vol. 54 No. 9
2024年9月 等：具有自修复功能的超疏水防腐涂层性能研究 Sept. 2024
PAINT & COATINGS INDUSTRY

有自修复 能的 疏水防腐涂层性能研究

， 超 ， ， ， ， 1
1
1
2
*1
2
（1. 中国科学院海洋研究所 海洋材料重点实验室、海洋环境腐蚀与 物污 重点
实验室，山东青岛266071；2. 青岛理工大学，山东青岛266520）
摘 要：为克服海洋环境有机涂层耐久性差等缺陷，制备了具有长效疏水性能兼具自修复功能
的复合涂层。首先在金属基体表面涂覆环氧基形状记忆聚合物（SMP），再与聚己内酯（PCL）纳米纤
维膜结合获得具有自修复功能的复合膜，然后通过气压喷涂将十 烷基三甲氧基硅烷改性的硅藻土
颗粒结合在复合膜表面，待其固化后得到具有自修复功能的超疏水防腐涂层。采用扫描电子显微镜
（SEM）观察涂层表面的微观形貌，并使用接触角测量仪测试涂层表面的超疏水性；采用激光共聚焦显
微镜（CLSM）测试涂层表面的粗糙度并表征涂层的自修复性能；通过砂 磨损、电化学阻抗谱（EIS）评
价涂层的耐磨性和防腐性能。结果表明：成功制备了具有自修复功能的超疏水复合涂层。该涂层在
50 ℃下加热 2 h，表面裂纹即可明显修复；完整的超疏水防腐涂层在 3. 5%NaCl溶液中浸泡 21 d后，其
阻抗模值依旧保持在 10 Ω cm ，比纯树脂涂层提高了 5个数量级，浸泡 63 d后，阻抗模值依旧保持在
11
2
10 Ω cm ，经过 12 次破坏-修复循环后，超疏水防腐涂层的阻抗模值仍保持在 10 Ω cm 。另外，该
10
2
2
10
涂层还具有优异的耐磨性，在 100 g 荷载、600 目砂 磨损测试 2 000 cm（40 个循环）后，涂层的水接触
角（WCA）依旧可以保持在 150. 2°。纳米纤维复合膜赋予涂层自修复功能，硅烷改性的硅藻土赋予涂
层超疏水特性，二者结合形成的复合涂层具有优良的疏水性、耐磨性和防腐性。本研究将为海洋等
严苛环境超耐久涂层的选择提供依据。
关键词：超疏水；自修复；涂层；防腐；电化学阻抗谱

中图分类号：TQ635. 2 文献标志码：A 文章编号：0253-4312（2024）09-0009-08
doi：10. 12020/j. issn. 0253-4312. 2024-218
Study on the Performance of Superhydrophobic Anti-corrosion
Coating with Shape Memory Effect

2
2
1
1
1
YUAN Shuai ，SONG Weichao ，ZHAO Xia ，IN Zuquan ，DUAN Jizhou ，HOU Baorong 1
J
（1. Key Laboratory of Advanced Marine Materials，Key Laboratory of Marine Environmental Corrosion and Bio
fouling，nstitute of Oceanology，Chinese Academy of Sciences，Qingdao 266071，China；2. Qingdao
I
University of Technology，Shandong Qingdao 266520，China）
Abstract：Superhydrophobic coating had attracted much attention due to their unique
self-cleaning，anti-pollution，anti-icing，and anti-corrosion properties. However，the poor
a
durability，ingle functionality，nd easily damaged structure of most superhydrophobic coating
s
seriously hindered their practical application in marine environments. To address this

[基金项目] 国家自然科学基金（52278286，52225905，U2106221）；山东省重点研发计 （2023CXPT008）
*通信作者：赵 （1978—），博士，研究 ，主要从事新型多功能海洋防腐涂料的研发与测 。
本文规范引用格式：
袁帅，宋伟超，赵 ，等. 具有自修复功能的超 水防腐涂层性能研究[J]. 涂料工业，2024，54（9）：9-15，22.
YUAN S，SONG W C，ZHAO X，et al. Study on the performance of superhydrophobic anti-corrosion coating with shape memory effect [J]. Paint &
Coatings Industry，2024，54（9）：9-15，22.
72