Page 87 - 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
0 h 2 h 4 h 12 h 24 h 腐涂层。PDA 层的引入可以提高 MSNs 在涂料中的
分散性，同时减少缓蚀剂的自发 露。在酸性条件
下，PDA、2-巯基苯并 唑（MBT）和二氧化硅颗粒上
0 的硅醇基团都发生质子化，使它们带有相同的电荷，
发生静电排 ，PDA 层从 MSNs 表面脱落，使 BTA 从
MSNs 通道中释放出来。盐雾实验证实含 MSNs 的涂
层在 24 h 起泡，而加入 MSNs-BTA@PDA 的涂层在
72 h后才出现起泡现象，证明后者拥有优异的自修复
防腐性能。
7.5%
Liu 等 将石墨烯（GO）与环 精（CD）在氨水环
[31]
境中混合，加入水合 溶液制得还原石墨烯（rGO），
由 rGO 与 CD 通过非共价键相互作用形成一种新型
图3 置于盐雾 不同时间的 有 的纯环氧树脂涂层和 rGO-CD 微纳米容器。CD 具有疏水内腔和亲水外部
含8-HQ@pTMPTA涂层在紫外 下的数 照片
结构，可用于包封缓蚀剂 BTA，BTA 在弱酸弱碱环境
Fig. 3 Photographs of the epoxy coating with 8-HQ@pTMPTA
下受控释放，在 露的金属表面形成 化层，发挥主
microspheres at different times under illumination with
动防腐的作用。此外，二维片层材料石墨烯具有优
UV light after scratched and placed in a salt spray box
异的机械性能和阻隔性能，还可以延长腐蚀介质在
光，受损区域与未受损区域形成了鲜明的对比。相
涂层中的渗透路线，进一步阻止腐蚀扩展，发挥被动
比之下，纯树脂涂层在整个浸泡过程中，紫外光下的
防腐的作用。纯环氧树脂涂层阻隔性能较差，低频
划痕区域均未检测到明显的荧光。除了作为荧光探
阻抗模值迅速下降。而掺有 rGO-CD 微纳米容器的
针外，8-HQ 还起到缓蚀剂的作用，可以在金属基材
涂层即使经过 55 d 浸渍，其低频阻抗模值仍然高于
表面形成一层吸附层，延缓金属腐蚀。
10 Ω·cm ，这主要是由于 BTA 和石墨烯起到了协同
2
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为进一步提高涂层的自预 敏性，本课题组
防腐作用，从而提高涂层的防护性能。
通过向 8-HQ@pTMPTA 微球引入 pH 响应单体——
2 防腐 用 器
甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA），制备负载 8-
HQ 的 pH 响应多孔微球（8-HQ@pTM-DM） 。由于
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DMAEMA的pH响应性，所制备的8-HQ@pTM-DM微 在微纳米容器体系中，壳材一般只起到保护被
球能在腐蚀初期作出响应，并快速释放负载的缓蚀 包封活性物质的作用，本身并不具备抑制金属腐蚀
剂。在酸性条件下，DMAEMA 中叔胺基团被质子化， 的功效，真正起到腐蚀抑制作用的通常是所负载的
聚合物分子链之间静电 力增加，进而导致多孔微 缓蚀剂。如果能在保持其包封作用的基础上赋予壳
球溶胀，使多孔微球在酸性条件下更快地释放所负 层一定的防腐作用，则能制备出一种更高效的多重
载的 8-HQ。在酸性（pH=4）条件下，8-HQ@pTMPTA 防腐微纳米容器。
微球中的 8-HQ 释放量达到 60%，而 8-HQ@pTM-DM 导电高分子聚苯胺结构稳定、价格低廉，合成简
微球累积释放率达到了80%，所制备的涂层对划痕具 单且不造成环境污染，常作为一种绿色的防腐填料。
有更大的荧光强度和更早的预 时间。 聚苯胺（PANI）能促进金属表面 化层的形成，它对
1. 3 机-有机复合壳层微 器 金属表面独特的 化作用和吸附性能使其在防腐领
以有机-无机杂化材料为壳层可以结合有机材 域被广泛应用 。除了自身性能优异，聚苯胺还具有
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料和无机材料各自的优异性质，使微胶 获得比较 可调节的不同氧化态，可通过改变溶液的 pH 进行掺
好的综合性能，如力学性能、热和化学稳定性、防渗 杂或去掺杂，控制离子传输 。Tavandashti 等 以 -
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透性等。 萘磺酸（ -NSA）作为软模板法制备了聚苯胺微胶 ，
Qian 等 受 贝的黏附机制启发设计出一种负 通过低压浸渍法将缓蚀剂 MBT 封装到所制备的
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载 BTA 的聚多巴胺修饰介孔二氧化硅粒子（MSNs- PANI 微胶 中 ，得到负载 MBT 的 PANI 微胶
BTA@PDA），并同水基醇酸树脂混合制得自修复防 （MBT@Caps）。PANI 的存在使得该微纳米容器具有
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