Page 17 - 《精细化工》2023年第8期
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第 8 期                       黄小庆，等:  功能型环氧树脂基防腐涂层的研究进展                                   ·1631·


            3   自修复型环氧防腐涂层                                         在二乙烯基苯（DVB）的修饰下制备了包封固
                                                               化剂聚醚胺（PEA）的 SiO 2 ，作为 Pickering 乳化剂
                 自修复材料是一种新型智能防护材料，具有在                          来稳定愈合剂异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和紫外
            受损后大幅恢复其结构和功能的能力，这种恢复可                             光固化单体，紫外光诱导单体交联后，形成了一种
            以自发进行，也可以通过改变条件来实现                    [43] 。将自     新型双室微胶囊，愈合剂包封在微胶囊核心中，固
            修复材料添加到 EP 中制备自修复型环氧防腐涂层,                          化剂包封在微胶囊壁中。由于固化剂和愈合剂同时
            可以提高涂层的耐久性。自修复型环氧防腐涂层的                             负载在同一微胶囊中，当双室微胶囊破裂时，这两
            自修复机制可以分为两种：一种是在涂层外部施加                             种组分的接触速度明显加快，有效提高了系统的愈
            愈合剂实现自我修复，常见的愈合剂为微胶囊型愈                             合效率，释放的愈合剂在空气中被氧化形成自愈合
            合剂；另一种是利用涂层内部的可逆共价键和可逆                             膜，阻止电解质的渗透并保护金属免受腐蚀。
            非共价键进行裂解和重组达到自愈合效果                    [44] 。自修     3.2   性能
            复型环氧防腐涂层的防腐机理是：自修复材料可以                             3.2.1   自愈性
            在 EP 基体被腐蚀介质和外部环境破坏时修补涂层，                              自愈合性能是指涂层在受损后基本恢复其负载
            阻止腐蚀介质与金属基材的直接接触，恢复涂层的                             转移能力的性能       [47] ，涂层自愈合性能的好坏决定并
            防腐性能。自修复型环氧防腐涂层可用于长期接受                             影响其他性能。通过紫外-可见分光光度计测试，可
            紫外线照射的环境，一般的环氧防腐涂层在紫外线                             以得出愈合剂的释放曲线；SEM、FTIR、显微镜等
            的照射下可能会粉化失光，而自修复型环氧涂层中                             可以直接反映涂膜的腐蚀程度，便于评估涂层的自
            部分涂层可以紫外活化，紫外线能够激活涂层对机                             愈合性能。
            械损伤的自主愈合反应，延长涂层的使用寿命。                                  SUN 等  [48] 用 Mxene 与氨基化二氧化硅结合形
            3.1   制备                                           成的纳米球体封装愈合剂单宁酸（TA），制备了具
                                                               有自愈合能力的 TA@Mxene-SiO 2 环氧防腐涂层。为
                 因涂层的自修复机制大致可以分为两类，故可
                                                               了评估涂层的自愈合性能，收集涂层划痕间隙的
            以通过在涂层中添加微胶囊型愈合剂或寻求合适的
                                                                                             −1
                                                               FTIR 光谱数据，1546 和 1708 cm 处出现 TA 的特
            条件在聚合物间形成可逆化学键来制备自修复型环氧                                                           −1
            防腐涂层。ZHOU 等        [45] 以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、             征峰，表明 TA 开始释放；3300 cm 处宽峰的强度
                                                               降低，表明 TA 盐中游离的—OH 基团减少，涂层被
            甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）和甲基丙烯酸乙氧
                                                               修复。FTIR 结果显示，TA 从涂层中释放，形成了
            基脲（EUM）为官能性丙烯酸酯单体，通过自由基
                                                               自愈膜，修复了划痕间隙。ZHANG 等                [49] 将 2-氨基
            聚合合成丙烯酸酯共聚物，将制备的共聚物加入 EP
                                                               苯基二硫醚（APD）添加到 EP 中制备自愈合型环氧
            中，得到不同的环氧复合涂层。所制备涂层的自愈
                                                               防腐涂层（EAPD），在 80  ℃下处理 5~20 min 后，
            性能来源于丙烯酸酯共聚物中丰富的氢键网络，即
                                                               对 涂层划痕 区域进行 了宏观和 微观观察 ，
            使经过多次切割，涂层也能保持良好的愈合能力。                             评估 EAPD 的自修复性能。发现热处理 20 min 后，
            WU 等  [46] 通过 Pickering 乳液光聚合法制备了一种同               EAPD 涂层的划痕完全恢复，可能是由于二硫键介
            时负载愈合剂和固化剂的新型双室微胶囊（图 7）。                           导的自由基交换和 S—S 键重排，使该涂层具有快速

                                                               有效的自愈能力。
                                                               3.2.2   耐蚀性
                                                                   自修复型环氧防腐涂层可以利用涂层的自愈性
                                                               能修复涂层，使涂层恢复原有的防腐性能，通过对
                                                               涂层划痕区域进行 SEM 观察和腐蚀产物分析，评价
                                                               自修复涂层的防腐效果。CAO 等             [50] 使用一步法制备
                                                               了包覆 8- 羟基喹啉 的酸碱双 敏感有机 微球
                                                               （8HQ@Eu，其中 Eu 代表制备的酸碱双敏感有机微
                                                               球），以 WEP 为载体，制备了一种智能防腐涂层。

                                                               观察 60 d 后涂层划痕区域的 SEM（图 8，其中 ZAF
            图 7   同时负载愈合剂和固化剂的新型双室微胶囊制备                        代表一种修正方法）发现，8HQ@Eu/WEP 涂层的划
                  流程示意图     [46]                               痕区域只有少量腐蚀产物，而纯 WEP 涂层划痕区域
            Fig. 7    Preparation flow chart of novel double-chamber
                   microcapsules  with simultaneous loading of healing   的腐蚀产物大量密集分布。X 射线能谱分析（EDS）
                   agent and curing agent [46]                 进一步证明，8HQ@Eu/WEP 涂层氧含量相对较低，
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