納米容器封裝緩蝕劑增強(qiáng)聚氨酯涂層抗蝕性研究.pdf

1、負(fù)載緩蝕劑的納米容器作為一種新型微納米涂料添加劑，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)緩蝕劑的可控釋放，還賦予涂層一定的自我修復(fù)能力。本文以埃洛石納米管（HNTs）封裝無機(jī)緩蝕劑Ce3+制備了可控釋放的納米容器；以及以介孔SiO2封裝緩蝕劑苯并三氮唑（BTA）制備了pH受控釋放的納米容器。將二者摻雜入聚氨酯（PU）基料中進(jìn)行涂層綜合性能測(cè)試，探究了填裝緩蝕劑的納米容器對(duì)涂層抗老化性能的影響。
　　將經(jīng)酸刻蝕后孔徑增大的棒狀結(jié)構(gòu)HNTs封裝一定量的緩蝕劑C

2、e3+，再用BTA和CuSO4形成的絡(luò)合膜對(duì)端口進(jìn)行封端包裹，制備了緩釋放的納米容器，并以TEM，XRD及BET表征其微觀形貌及化學(xué)結(jié)構(gòu)。將該緩釋放的納米容器分散于PU清漆中，并噴涂于AA2024鋁合金基體表面，考察其對(duì)聚氨酯涂層抗鹽霧能力的增強(qiáng)效果。分別通過60℃3.5wt％的NaCl溶液浸泡和中性鹽霧（NSS）試驗(yàn)，由電化學(xué)測(cè)試（EIS）以及AFM、SEM形貌分析表明：摻雜封裝Ce3+的納米包覆緩蝕劑增強(qiáng)了涂層的耐久性，使得涂層的抗

3、蝕能力增強(qiáng)了近5倍。
　　此外，本文還通過模板法制備了介孔SiO2（MSN），然后將BTA溶液吸附于介孔內(nèi)，并以瓜環(huán)葫蘆脲（CB[6]）作為封孔劑，依次用硅烷偶聯(lián)劑及丁二胺對(duì)SiO2表面進(jìn)行改性，制備了pH受控釋放的開關(guān)型納米容器。將包覆BTA的納米容器分散于PU清漆中，噴涂于AA2024鋁合金表面。通過60℃3.5wt%的NaCl溶液浸泡和中性鹽霧（NSS）條件下的電化學(xué)測(cè)試（EIS）以及AFM、SEM形貌分析表明：摻雜封裝BT

4、A的納米包覆緩蝕劑可實(shí)現(xiàn)堿性條件下緩蝕劑的受控釋放，即當(dāng)鋁合金基體腐蝕后，腐蝕產(chǎn)物水解并在界面層形成堿性水合物，促進(jìn)了BTA的釋放，從而極大地提高了PU涂層抗鹽霧能力。
　　通過研究包覆Ce3+或BTA的納米容器在溶液中的釋放量~時(shí)間曲線，發(fā)現(xiàn)HNTs和MSN納米容器均可實(shí)現(xiàn)緩蝕劑的可控釋放，尤其是功能化的MSN納米容器，其可對(duì)pH變化做出及時(shí)的響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)堿性條件下的受控釋放。長期鹽霧試驗(yàn)表明：上述負(fù)載緩蝕劑的納米容器顯著提高了涂