石浩, 王志豪, 褚贵文, 张培琦, 刘润远, 王艺翔, 孙雷, 宋立英, 蒋全通, 麻福斌
目前大多数无机微纳米载体在有机涂层中存在团聚问题,对自修复涂层的防腐蚀性能和使用寿命有一定影响。对碱刻蚀埃洛石微米管（HMTs）负载缓蚀剂2-巯基苯并噻唑（MBT）,并通过外包覆壳聚糖（CS）作为微米填料,制备填料在涂层良好分散性和缓蚀剂高负载量的自修复涂层。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实HMTs成功负载MBT,且缓蚀剂的防腐功能没有失效。使用扫描电镜图（SEM）和透射电镜图（TEM）,观察HMTs、HMTs负载MBT（HMTs-MBT）和包覆CS的HMTs-MBT（CS-HMTs-MBT）的外貌结构。通过热重分析（TGA）,测得HMTs对MBT的质量负载约为13 wt.%,HMTs外包覆CS的质量分数约为61 wt.%。通过测试各样品在聚二甲基硅氧烷（PDMS）涂层中分散状况,证明包覆CS可以提高微纳米容器在涂层中的分散性。使用电化学阻抗谱（EIS）来评估涂层的自修复能力,通过分析|Z|=0.01Hz值确定在第4 d自修复涂层的自修复能力达到峰值,使用ZSimpWin对获得的阻抗数据进行拟合,验证自修复涂层对金属的防腐蚀能力。在4 d浸泡试验结束后,通过SEM、电镜能谱（EDS）测试和X射线光电子能谱（XPS）,得出自修复涂层划痕处铜元素含量大幅降低,利用扫描Kelvin探针（SKP）测试发现划痕处电势谷消失,表明涂层划痕处已被缓蚀剂修复。利用CS在有机涂层中良好分散特性,增强CS-HMTs-MBT在PDMS涂层中的分散性。当涂层有划伤时,缓蚀剂MBT被释放并吸附在金属表面形成紧密薄膜隔绝腐蚀性物质,实现涂层对破损处自主修复。具有高分散性的CS-HMTs-MBT复合自修复涂层为金属设备的防腐蚀涂层提供了新的解决方案,有望在海洋工程和其他相关领域得到广泛应用,从而减少损失并延长设备的寿命。
