Page 77 - 2025年7月防腐蚀专辑

等：具有自修复功能的超疏水防腐涂层性能研究

纤维膜表面，从而使得颗粒的耐磨性与结合力得到 集产物在 80 ℃的烘箱中干燥 24 h，得到硅藻土@十
明显提高；同时，纤维与下层有机树脂组成的复合膜 烷基三甲氧基硅烷超疏水改性颗粒（DTM@OTMS）。
可以与金属基体通过化学键合达到 固结合的效 改性后的硅藻土与原始硅藻土在形貌与尺寸方面无
果。本研究将为超疏水自修复涂层在金属腐蚀防护 明显差异，粒径为（30 ±5）μm，改性前后的硅藻土形
领域的应用提供理论参考。 貌如图1（a）所示。

1 实验部分 1. 3 SMP/纤维复合膜的制备
将 PCL 颗粒溶解在 DCM 和 DMF 的混合溶液（两
1. 1 主要原料 者的体积比为 3∶1）中，配制质量分数为 16% 的纺丝
液。随后，将双酚 A 二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水
硅藻土（DTM）、十 烷基三甲氧基硅烷（OTMS，
甘油醚、n-正 胺按一定的质量比进行搅拌并制得
分析纯）：阿拉丁；硅酸四乙酯（TEOS，分析纯）、聚己
SMP 树脂 ，在 Q235 基材上滴 ，当涂层达到表干状
[14]
内酯（PCL，M =80 000）、双酚 A 二缩水甘油醚（分析
w
纯）、新戊二醇二缩水甘油醚（分析纯）、n-正 胺（分 态时，将 Q235 基材置于钢制旋转滚 上。打开静电
析纯）：麦克林；环氧树脂（E44）、固化剂： 江 宝树 纺丝机，在电场力的作用下PCL纺丝液会被拉伸成纤
脂有限公司；N，N 二甲基甲 胺（DMF，分析纯）、二 维，收集在 Q235 表面。整个静电纺丝时间为 3 h，将
氯甲烷（DCM，分析纯）、无水乙醇和氯化钠（NaCl）： 收集到的复合膜在 45 ℃ 下干燥 12 h，最终获得
国药集团。 SMP/纤维复合膜。
Q235碳钢：山东晟 科技有限公司。 1. 4 疏水防腐涂层的制备
1. 2 疏水 粒的制备 将 DTM@OTHS 和 E44 先后溶解在乙醇中，超声

硅藻土颗粒的超疏水改性过程与文献 中的研 分散 30 min，搅拌 30 min，制得均质悬浊液。将悬浊
[13]
究工作类似。首先，将 3 g 硅藻土颗粒在 40 mL 无水 液在 0. 2 MPa 氮气下立即喷涂到 SMP/纤维复合膜
乙醇中超声分散 0. 5 h，并加入 3 mL TEOS。接着，往 上，60 ℃固化 4 h，得到超疏水防腐涂层。向溶解
上述悬浊液中加入 2 mL OTMS，并在（25 ±3） ℃下机 DTM@OTHS 的乙醇溶液中加入 E44，可以将改性颗
械搅拌，实现硅藻土颗粒的疏水改性。将上述混合 粒很好地固定在纤维膜表面，同时 E44的引入使得复
溶液在 60 ℃下保持 12 h，使硅烷偶联剂与硅藻土表 合涂层的整体机械强度进一步提高。涂层厚度为
面的羟基完全接枝。最后，对混合溶液进行离心，收 （80 ±5）μm，这也是后续电化学阻抗谱（EIS）和磨损

&
1

2 000× 20 μm
1
（a1）—原 硅藻土

2 700× 20 μm
（a2）—改性硅藻土 （b）—自修复超 水涂层制备示意图
图1 硅藻土改性前后的 SEM图与自修复超 水涂层制备示意图
a
Fig. 1 SEM images of raw DTM，modified DTM，nd schematic diagram of preparing self-healing superhydrophobic coating
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