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碱刻蚀埃洛石微米管负载2-巯基苯并噻唑并包覆壳聚糖防腐蚀自修复涂层
1
作者
石浩
王志豪
+7 位作者
褚贵文
张培琦
刘润远
王艺翔
孙雷
宋立英
蒋全通
麻福斌
《中国表面工程》
北大核心
2025年第1期127-140,共14页
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...
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13wt.%,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。
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关键词
碱刻蚀埃洛石微米管
2-巯基苯并噻唑
壳聚糖
分散性
自修复涂层
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职称材料
题名
碱刻蚀埃洛石微米管负载2-巯基苯并噻唑并包覆壳聚糖防腐蚀自修复涂层
1
作者
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
机构
山东科技大学机械电子工程学院
山东科技大学安全与环境工程学院
中国科学院海洋研究所
出处
《中国表面工程》
北大核心
2025年第1期127-140,共14页
基金
山东省自然科学基金面上项目(ZR2021ME087)
山东省重点研发计划(竞争性创新平台)(2023CXPT062)。
文摘
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13wt.%,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。
关键词
碱刻蚀埃洛石微米管
2-巯基苯并噻唑
壳聚糖
分散性
自修复涂层
Keywords
alkali-etched halloysite microtubes
2-mercaptobenzothiazole
chitosan
dispersion
self healing coating
分类号
TG176 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
碱刻蚀埃洛石微米管负载2-巯基苯并噻唑并包覆壳聚糖防腐蚀自修复涂层
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
《中国表面工程》
北大核心
2025
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