Page 81 - 2025年7月防腐蚀专辑
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等:具有自修复功能的超疏水防腐涂层性能研究



                                                                         (Ω·cm 2 )
                                                                          ;
                                                                  (Ω·cm 2 )

                     (Ω·cm 2 )  | MH];  ?eDN  ]                    ;                      -Z im /×10 9     ;





                                                                               Z /×10(Ω·cm )
                                                                                         2
                                                                                   9
                     lg|Z/                                        -Z im /×10 10       re




                                      lg(f/Hz)                                ;
                                                                               Z /×10 (Ω·cm)
                                                                                           2
                                                                                    10
                                      MH G )[
                                                                                re
                                   (a)—Bode图                                    (b)—Nyquist图
                                      ?    ?    ?    ?    ?    ?
                                          图7 多次修复后自修复超 水涂层的电化阻抗谱图
                                 Fig. 7  EIS plots for self-healing superhydrophobic coatings after multiple repairs
             上,这个结果说明制备的自 合超疏水涂层具有多                             63 d后,超疏水涂层的阻抗模值依旧维持在10 Ω cm                   2
                                                                                                        10
             次修复的功能,与传统单一的外 型自修复涂层相                             以上,表面该涂层具备长效的耐腐蚀性能。
             比有明显优势。涂层在破坏-修复 12 次后,依旧保                              (4)经过 12 次破坏- 合循环后,涂层的低频阻
             持优异的耐腐蚀性,根据这些结果,可以证实自                              抗模值仍保持在 10 Ω cm 以上,表明涂层自修复性
                                                                                        2
                                                                                  10
             合超疏水涂层可以作为可靠的屏障,并提供稳定且                             很好,涂层修复后依旧展现出优异的耐腐蚀性。
             长久的超疏水性。由于表面结构之间的气 和低                                   综上所示 ,SMP 与 PCL 纤维结合形成的复合
             表面能,可以通过防止腐蚀性液体的渗透和限制腐                             膜,赋予了超疏水涂层自修复功能,这种新型的自
             蚀通道的形成来显著提高耐腐蚀性。同时涂层的                              修复超疏水涂层有可能满足海洋环境下腐蚀防护
             自修复性能进一步提高了涂层的致密性,其修复机                             的长期耐久性要求。本研究中的自修复超疏水涂
             制为:当外界的温度高于复合纤维膜的玻璃化转变                             层需要外界加热响应来实现,因此其能否连续服役
             温度时,树脂内部的分子链被“激活”,在内应力的                            还需要通过实际海洋环境中进行检验。在后续的
             驱使下,复合纤维膜开始发生变形、流动,将破坏区                            研究中,考虑添加一些光热反应粒子,以期通过光
             域填补修复,从而恢复到原有形貌,此时涂层的防                             照使得涂层表面迅速达到热反应温度,实现快速自
             护性能再一次得到修复。这种多次快速的修复能                              修复效果。
             力可以满足常见外部损伤下超疏水防腐涂层的长
                                                                                   参考文献
             期耐久性要求。
                                                                [ 1 ] LIU  Y,CHEN  J,GUO  D,et  al. Floatable,self-cleaning,
             3   结     语                                             and  carbon-black-based  superhydrophobic  gauze  for  the

                                                                     solar evaporation enhancement at the air-water interface[J].
                (1)通过静电纺丝技术将 PCL 纤维膜与 SMP 树                          ACS  Applied  Materials  &  Interfaces,2015,7:13645-
             脂结合为 SMP/纤维复合膜,可以利用其热塑性的特                               13652.
             点赋予超疏水涂层自修复的功能。                                    [ 2 ] 狄志刚, 自超,刘亚安,等 . 典型海洋生物污损 程及
                                                                     涂层表面特性对其附着行为的影响[J]. 涂料工业,2024,
                (2)砂 磨损实验表明超疏水涂层具有较好的
                                                                     54(7):77-82.
             耐磨性,经过 2 000 cm(40 个循环)的磨损试验,涂层
                                                                     DI Z G,GUAN Z C,LIU Y A,et al. The fouling process of
             依旧保持超疏水性(WCA 为 150. 2°);此外,胶带剥离
                                                                     typical  marine  organisms  and  the  influence  of  coating
             测试评价该涂层附着力为 0级。
                                                                     characteristics  on  their  attachment  behaviors[J]. Paint  &
                (3)EIS 结果表明涂层具有优异的防腐性能。经                             Coatings Industry,2024,54(7):77-82.
             过 21 d 的浸泡,超疏水涂层的阻抗模值相较于纯环                         [ 3 ] WANG  L,GONG  Q,ZHAN  S,et  al. Robust  anti-icing
             氧涂层提高了5个数量级,保持在10 Ω cm 以上,浸泡
                                                  2
                                            11
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