Page 86 - 2025年7月防腐蚀专辑
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刘晓艺等：基于缓蚀剂负载型微纳米容器防腐涂层的研究进展
壳聚 （CS） 等。 刺激响应也会用于缓蚀剂的释放，如温度刺激 、光
[14]
[19]
Chen 等 [15] 通过硬模板法制备了一种聚吡 刺激 等。
[20]
（PPy）微胶 ，合成工艺如图 1所示，将其用于封装锌 1. 2. 2 合物 微
盐缓蚀剂。当金属被腐蚀介质侵蚀后，阳极区域 pH 聚合物多孔微球具有不同大小和形状的孔隙，
上升，聚吡 链上的氮原子与 OH 发生亲核反应，在 因此表现出高比表面积、孔径可调性和表面可调特
-
吡 环的 -C 上形成羰基，破坏原来的共轭结构，从 性等，具有广泛的应用前景，如药物缓释、能源催化、
而导致微胶 结构破坏，促进缓蚀剂的释放。同时， 废水处理等领域 。目前被广泛研究的聚合物多孔
[21]
阴极区域 pH 降低，聚吡 链上的氮离子接受 H 形成 微球材料有壳聚 、聚乙烯醇 、乙酸纤维素
+
[22]
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正电荷，导致微胶 内部阴阳离子存在电荷差异产 （CA） 等。
[24]
生渗透压，使水分子进入微胶 ，缓蚀剂随之从微胶 Li 等 通过“一锅法”合成了负载缓蚀剂 BTA 的
[25]
表面形成的裂缝中释放出来。因此无论是阳极还 聚苯乙烯（PS）多孔微球，并在静电作用下，使高度支
是阴极过程，都可能触发锌盐缓蚀剂的释放。经测 化的聚乙烯亚胺（PEI）吸附在 PS微球表面，形成一层
试，含有 PPy 微胶 的环氧涂层在 3. 5%NaCl 溶液中 pH 响应型聚合物壳材，得到与环氧涂层有良好的相
浸泡约 400 h 后，其低频阻抗、涂层电阻和氧化膜电 容性的 PS-BTA/PEI 多孔微球。当腐蚀产生时，环境
阻均有所增加，反映出涂层优异的防腐性和活性腐 pH 会发生变化，在碱性条件下，PEI 上的氨基容易去
蚀防护效果。
质子化，导致壳层电荷密度降低和 PEI 链段收缩，使
BTA从PS-BTA/PEI微球内部快速释放出来。
1Z 'F$M )' ;O$M
本课题组以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）作
为单体，通过光聚合乳液模板法一步制备了 pTMPTA
4J0 4J0 11Z 11Z 11Z ;O
聚合物多孔微球 ，将其用于负载 8-HQ，制备了一
[26-27]
图1 PPy微胶 的合成工艺图
种兼具自预 和缓蚀功能的多孔聚合物微球
Fig. 1 Synthesis process diagram of PPy microcapsules
（8-HQ@pTMPTA） ，制备过程如图 2 所示。所制备
[28]
Zhang等 通过乳液模板法在O/W型乳液中合成
[16]
的多孔聚合物微球在涂层中分散性良好，负载的 8-
了 一 种 负载 8-HQ 的 聚（3，4- 乙 烯 二 氧 ） HQ 既作为铝离子的腐蚀传感探针又作为缓蚀剂。
（PEDOT）微胶 ，将其与聚乳酸（PLA）涂料混合，涂 一旦铝合金基底上发生腐蚀，从多孔微球中扩散出
覆于镁合金表面进行电化学测试。当涂层表面无划 来的 8-HQ 分子作为荧光探针，通过与腐蚀区域的
痕时，8-HQ@PEDOT/PLA 涂层的低频阻抗模值比 Al 离子络合形成具有明显荧光的配合物，从而实现
3+
露的镁合金高 4~5个数量级。当涂层受到划伤后，随
早期腐蚀的预 。如图 3 所示，对于含有 7. 5%8-
着浸泡时间的增加，8-HQ@PEDOT/PLA 涂层未发生 HQ@pTMPTA 微球的涂层，随着腐蚀的发生，涂层受
明显的腐蚀现象。
损部分观察到明显的荧光，而受损区域外不显示荧
本课题组利用光聚合技术结合溶剂蒸发法制备
了一种氨基改性的聚氨酯微胶 （NH -PUA 微胶
2
） [17-18] ，用于负载亚 油（LO）和 BTA。氨基改性
能在一定程度上提高微胶 在涂层中的分散性，减 67
少微胶 之间的聚集现象，从而确保微胶 在涂层
中均匀分布。添加 NH -PUA 微胶 的涂层一旦出现
2
划痕，微胶 中的 BTA 和 LO 将同时释放并起到协同
修复作用，从而进一步提高涂层的防腐性能。 ?17"
随着科技的不断发展，微胶 的设计早已超出
?5.15"
传统的单一包覆和保护芯材的功能，而转向为对缓
图2 光聚合乳液模板法制备8-HQ@pTMPTA多孔微球示意图
蚀剂释放的加强控制，将靶向性、可控性等特殊功能
Fig. 2 Preparation diagram of 8-HQ@pTMPTA porous microspheres
作为研究的热点。除机械损伤和 pH 响应外，其他的 via photopolymerization lotion template method
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