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形状记忆环氧树脂/聚二甲基硅氧烷@ZnO@SiO_(2)自修复超疏水涂层及其防腐性能
被引量:
7
1
作者
赵亚梅
曹婷婷
+2 位作者
丁思奇
霍梦丹
陈丽
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期5946-5957,共12页
本文针对环氧树脂基类超疏水防腐涂层的物理损伤修复速度较慢,并结合不锈钢金属长期处于高湿高盐等环境下高效防腐与保护的实际应用需求,以微晶蜡强化的形状记忆环氧树脂涂层(SMEP)为底层,以超疏水材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)@ZnO@SiO_(2)...
本文针对环氧树脂基类超疏水防腐涂层的物理损伤修复速度较慢,并结合不锈钢金属长期处于高湿高盐等环境下高效防腐与保护的实际应用需求,以微晶蜡强化的形状记忆环氧树脂涂层(SMEP)为底层,以超疏水材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)@ZnO@SiO_(2)(PZS)为表层,基于双层设计制备了一种较快修复机械损伤、不锈钢持久防腐的自修复超疏水涂层SMEP/PDMS@ZnO@SiO_(2)(SMEP/PZS),并着重对其修复前后SMEP/PZS涂层的润湿性、耐蚀性及其自修复与防腐机制等进行了深入探讨。结果表明,SMEP/PZS涂层具有良好的超疏水性及自清洁等相关性能,其超疏水性随着低表面能物质全氟癸基三甲氧基硅烷(PFDTMS)含量增加而增强,水接触角、滚动角最佳可达157.6°和2.6°。其次,SMEP/PZS涂层有较快的自修复能力,将该机械模拟的受损涂层于85℃下在20 min较短时间内进行修复,其最佳机械划痕由45µm缩小至1.0µm,修复率达97.8%。此外,SMEP/PZS涂层表现良好的耐蚀性,且将修复后的该涂层置于3.5wt%NaCl溶液中浸泡14天后,其耐腐蚀性接近于原始涂层。将SMEP/PZS涂层涂覆在不锈钢基底上,在3.5wt%NaCl溶液中所测点蚀电位Eb与裸不锈钢的相比正移近10倍,维钝电流密度Ip下降2个数量级,对304不锈钢基底具有相对更为持久的防腐与保护。最后,进一步探讨了SMEP/PZS涂层的自修复与防腐蚀机制。
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关键词
超疏水
自
修复
功能化
涂层耐蚀性
不锈钢防腐
自
清洁
原文传递
氧化石墨烯-形状记忆环氧树脂/全氟癸基三甲氧基硅烷-聚二甲基硅氧烷@SiO_(2)超疏水涂层的光热自修复与耐蚀性
被引量:
4
2
作者
赵亚梅
曹婷婷
+2 位作者
张鹏远
霍梦丹
张兴龙
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期3405-3416,共12页
针对物理损伤修复时间较长、修复率较低及极端条件下不锈钢易被腐蚀等实际问题,本文以具有光热效应的自修复涂层氧化石墨烯-形状记忆环氧树脂(GO-SMEP)为底层,以多级粗糙微纳米结构的超疏水涂层全氟癸基三甲氧基硅烷-聚二甲基硅氧烷@二...
针对物理损伤修复时间较长、修复率较低及极端条件下不锈钢易被腐蚀等实际问题,本文以具有光热效应的自修复涂层氧化石墨烯-形状记忆环氧树脂(GO-SMEP)为底层,以多级粗糙微纳米结构的超疏水涂层全氟癸基三甲氧基硅烷-聚二甲基硅氧烷@二氧化硅(PFDT-PDMS@SiO_(2))为表层,基于双层设计获得了一种快速修复物理损伤的光热自修复超疏水涂层GO-SMEP/PFDT-PDMS@SiO_(2)(GO-SMEP/PPS),并对该涂层的制备优化及其润湿性、光热效应、耐蚀性、自修复等性能进行研究。结果表明,当PDMS∶μ-SiO_(2)∶n-SiO_(2)质量比=1.5∶1∶1,PFDT含量为30wt%时,GO-SMEP/PPS涂层在304不锈钢基底上的超疏水性最佳,并表现出明显的镜面现象及对液滴高度排斥。GO-SMEP/PPS涂层的光热效应随着光热转化剂GO含量的增加而增强,GO含量为0.5wt%的GO-SMEP/PPS涂层经3周期的近红外光循环辐射,其光热效应保持稳定。将GO-SMEP/PPS受损涂层置于808 nm近红外光下,经3 min短时间的辐射,其物理划痕由40μm修复至1μm左右,基于修复前后涂层的低频阻抗模量(|Z|0.01 Hz)进一步计算其修复率高达97.5%。交流阻抗谱(EIS)分析表明,GO-SMEP/PPS(0.5wt%GO)涂层的耐蚀性由GO-SMEP底层和PPS表层共同决定,其容抗弧半径大,低频阻抗模量|Z|0.01 Hz高达3.2×105Ω·cm^(2),对腐蚀性介质的阻隔性强,表现出良好的耐蚀性。在304不锈钢基底上涂覆该涂层后,所测点蚀电位(E_(b)=0.263 V)和维钝电流密度(I_(p)=4.80×10^(−8) A/cm^(2))表明对不锈钢防腐效果良好。
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关键词
超疏水
光热转
化
自
修复
功能化
耐蚀性
不锈钢防腐
原文传递
题名
形状记忆环氧树脂/聚二甲基硅氧烷@ZnO@SiO_(2)自修复超疏水涂层及其防腐性能
被引量:
7
1
作者
赵亚梅
曹婷婷
丁思奇
霍梦丹
陈丽
机构
西安工程大学环境与化学工程学院
出处
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期5946-5957,共12页
基金
国家自然科学基金(22008187)
国家级大学生创新创业训练计划项目(2021107009035)
+1 种基金
陕西省教育厅项目(19JC017)
西安市科技计划项目(2020KJRC0025)。
文摘
本文针对环氧树脂基类超疏水防腐涂层的物理损伤修复速度较慢,并结合不锈钢金属长期处于高湿高盐等环境下高效防腐与保护的实际应用需求,以微晶蜡强化的形状记忆环氧树脂涂层(SMEP)为底层,以超疏水材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)@ZnO@SiO_(2)(PZS)为表层,基于双层设计制备了一种较快修复机械损伤、不锈钢持久防腐的自修复超疏水涂层SMEP/PDMS@ZnO@SiO_(2)(SMEP/PZS),并着重对其修复前后SMEP/PZS涂层的润湿性、耐蚀性及其自修复与防腐机制等进行了深入探讨。结果表明,SMEP/PZS涂层具有良好的超疏水性及自清洁等相关性能,其超疏水性随着低表面能物质全氟癸基三甲氧基硅烷(PFDTMS)含量增加而增强,水接触角、滚动角最佳可达157.6°和2.6°。其次,SMEP/PZS涂层有较快的自修复能力,将该机械模拟的受损涂层于85℃下在20 min较短时间内进行修复,其最佳机械划痕由45µm缩小至1.0µm,修复率达97.8%。此外,SMEP/PZS涂层表现良好的耐蚀性,且将修复后的该涂层置于3.5wt%NaCl溶液中浸泡14天后,其耐腐蚀性接近于原始涂层。将SMEP/PZS涂层涂覆在不锈钢基底上,在3.5wt%NaCl溶液中所测点蚀电位Eb与裸不锈钢的相比正移近10倍,维钝电流密度Ip下降2个数量级,对304不锈钢基底具有相对更为持久的防腐与保护。最后,进一步探讨了SMEP/PZS涂层的自修复与防腐蚀机制。
关键词
超疏水
自
修复
功能化
涂层耐蚀性
不锈钢防腐
自
清洁
Keywords
superhydrophobicity
self-healing functionalization
coating corrosion resistance
stainless steel anticorrosion
self-cleaning
分类号
O631 [理学—高分子化学]
O69 [理学—化学]
原文传递
题名
氧化石墨烯-形状记忆环氧树脂/全氟癸基三甲氧基硅烷-聚二甲基硅氧烷@SiO_(2)超疏水涂层的光热自修复与耐蚀性
被引量:
4
2
作者
赵亚梅
曹婷婷
张鹏远
霍梦丹
张兴龙
机构
西安工程大学环境与化学工程学院
出处
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期3405-3416,共12页
基金
国家自然科学基金(22008187)
国家级大学生创新创业训练计划项目(2021107009035)。
文摘
针对物理损伤修复时间较长、修复率较低及极端条件下不锈钢易被腐蚀等实际问题,本文以具有光热效应的自修复涂层氧化石墨烯-形状记忆环氧树脂(GO-SMEP)为底层,以多级粗糙微纳米结构的超疏水涂层全氟癸基三甲氧基硅烷-聚二甲基硅氧烷@二氧化硅(PFDT-PDMS@SiO_(2))为表层,基于双层设计获得了一种快速修复物理损伤的光热自修复超疏水涂层GO-SMEP/PFDT-PDMS@SiO_(2)(GO-SMEP/PPS),并对该涂层的制备优化及其润湿性、光热效应、耐蚀性、自修复等性能进行研究。结果表明,当PDMS∶μ-SiO_(2)∶n-SiO_(2)质量比=1.5∶1∶1,PFDT含量为30wt%时,GO-SMEP/PPS涂层在304不锈钢基底上的超疏水性最佳,并表现出明显的镜面现象及对液滴高度排斥。GO-SMEP/PPS涂层的光热效应随着光热转化剂GO含量的增加而增强,GO含量为0.5wt%的GO-SMEP/PPS涂层经3周期的近红外光循环辐射,其光热效应保持稳定。将GO-SMEP/PPS受损涂层置于808 nm近红外光下,经3 min短时间的辐射,其物理划痕由40μm修复至1μm左右,基于修复前后涂层的低频阻抗模量(|Z|0.01 Hz)进一步计算其修复率高达97.5%。交流阻抗谱(EIS)分析表明,GO-SMEP/PPS(0.5wt%GO)涂层的耐蚀性由GO-SMEP底层和PPS表层共同决定,其容抗弧半径大,低频阻抗模量|Z|0.01 Hz高达3.2×105Ω·cm^(2),对腐蚀性介质的阻隔性强,表现出良好的耐蚀性。在304不锈钢基底上涂覆该涂层后,所测点蚀电位(E_(b)=0.263 V)和维钝电流密度(I_(p)=4.80×10^(−8) A/cm^(2))表明对不锈钢防腐效果良好。
关键词
超疏水
光热转
化
自
修复
功能化
耐蚀性
不锈钢防腐
Keywords
superhydrophobicity
photothermal conversion
self-healing functionalization
corrosion resistance
stainless steel corrosion resistance
分类号
O631 [理学—高分子化学]
O69 [理学—化学]
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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作者
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1
形状记忆环氧树脂/聚二甲基硅氧烷@ZnO@SiO_(2)自修复超疏水涂层及其防腐性能
赵亚梅
曹婷婷
丁思奇
霍梦丹
陈丽
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
7
原文传递
2
氧化石墨烯-形状记忆环氧树脂/全氟癸基三甲氧基硅烷-聚二甲基硅氧烷@SiO_(2)超疏水涂层的光热自修复与耐蚀性
赵亚梅
曹婷婷
张鹏远
霍梦丹
张兴龙
《复合材料学报》
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北大核心
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