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
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Z /×10 (Ω·cm)
2
10
MH G )[
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(a)—Bode图 (b)—Nyquist图
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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
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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
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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
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