Page 80 - 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

（60 个循环）后，硅藻土颗粒被全部磨损消失，纤维结 米颗粒紧密黏附，该涂层具有优良的耐磨性。
构也随之被破坏，涂层开始发生破裂，无法再对金属 2. 5 涂层防腐性
基体进行有效防护。结果表明树脂可以将纤维及纳 涂层的EIS测试结果如图6所示。

（Ω·cm 2 ）
MH]; ?eDN ] （Ω·cm 2 ） lg|Z/ ; （Ω·cm 2 ） -Z im /×10 7 ; -Z im /×10 6
|

Z /×10（Ω·cm ）
6
2
;
re

Z /×10（Ω·cm）
lg（f/Hz）
7
2
MH G )[ ;
re
（a）—纯环氧树脂涂层的 Bode图 （b）—纯环氧树脂涂层的 Nyquist图

（Ω·cm 2 ）
（Ω·cm 2 ）
MH]; ?eDN ] （Ω·cm 2 ） lg|Z/ ; -Z im /×10 10 ;

|

-Z im /×10 11

Z /×10 （Ω·cm ）
10
2
;
re

lg（f/Hz） Z /×10 （Ω·cm）
11
2
MH G )[ ;
re
（c）—自修复超 水涂层的 Bode图 （d）—自修复超 水涂层的 Nyquist图
? ? ? ? ? ?
图6 纯环氧树脂涂层与自修复超 水涂层的电化学阻抗谱图
Fig. 6 EIS results of pure epoxy resin coating and self-healing superhydrophobic coating
从图 6 可以看出，在浸泡 21 d 后，超疏水涂层的 10 Ω cm ，因此通过 EIS 测试可以证明，超疏水涂层
2
10
阻抗模值依旧保持在 10 Ω cm 以上。这表明超疏 具有优良且长久的耐腐蚀性。
11
2
水涂层在未发生破坏时，涂层优异的疏水性能够减 而本研究重点在于自修复性能是否可以在溶液
少腐蚀介质与涂层表面的接触时间和接触面积，从 浸泡后产生效果，因此对完整涂层进行人为破坏再修
而防止腐蚀介质渗透到涂层中，涂层整体依旧保持 复，对修复后的涂层进行 EIS 测试并分析涂层的防腐
完整性，因此涂层的耐腐蚀能力没有随着溶液浸泡 性能。先用手术 对涂层进行人为破坏，之后将涂层
时间的延长而下降。而纯环氧树脂涂层在浸泡 21 d 置于50 ℃烘箱内 合2 h后，将其浸入3. 5%NaCl溶液
后 ，涂层的阻抗模值由初始的 10 Ω cm 下降到 中，并对涂层进行EIS测试，结果见图7。
2
8
10 Ω cm ，这是由于环氧涂层在固化过程中，溶剂蒸 从图 7 可以看出，在浸泡开始时，所有涂层的
5
2
发会产生微孔等缺陷，腐蚀介质通过这些微缺陷渗 Bode 图均以 45°直线为特征，涂层阻抗模值达到
透到涂层内部，从而迅速达到金属基体表面造成腐 2. 5×10 Ω cm 以上，表明涂层在发生破坏后已通过
2
10
蚀，因此在浸泡 21 d 内环氧树脂的防腐性能显著下 热处理将破坏区域完全修复，从而恢复其防腐性能。
降。当涂层浸泡在溶液中63 d后，纯环氧涂层已经完 这一结果归因于热 导自修复使得破坏区域得到很
全被腐蚀介质破坏，从金属基体脱落，而超疏水涂层 好的修复，以及超疏水表面恢复的凸起结构内空气
虽然疏水性下降，但是涂层本身未被溶液渗透，且未 膜的恢复。通过实验证明，该涂层在相同区域破坏-
发生剥离现象，此时涂层的阻抗模值依旧维持在 合共 12 次后，阻抗模值依旧保持在 10 Ω cm 以
2
10
77