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形状记忆环氧树脂/聚二甲基硅氧烷@ZnO@SiO2自修复超疏水涂层及其防腐性能

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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@SiO2(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@SiO2(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.
Self-healing superhydrophobic shape memory epoxy resin/polydimethylsiloxane@ ZnO@SiO2 coating and its anticorrosion performance

赵亚梅、曹婷婷、丁思奇、霍梦丹、陈丽

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西安工程大学 环境与化学工程学院,西安 710060

超疏水 自修复功能化 涂层耐蚀性 不锈钢防腐 自清洁

国家自然科学基金国家级大学生创新创业训练计划陕西省教育厅项目西安市科技计划

22008187202110700903519JC0172020KJRC0025

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20220506.002

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(12)
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