采用原位聚合法制备了以桐油为囊芯、脲醛树脂为囊壁的微胶囊，并将其添加于带锈防锈涂料中，然后将涂料涂覆在生锈的马口铁上。分析表明，桐油被脲醛树脂包裹，制备出的微胶囊形貌良好，微胶囊的平均粒径为(47.37±9.41) μm，脲醛树脂对桐油的包覆效果良好，囊芯（桐油）的质量分数高达81.57%。含有20%（质量分数）微胶囊的涂层具有良好的自修复性能和耐腐蚀性，被划伤的涂层能够在24 h 内完全自修复。通过对涂层的扫描电子观测和扫描开尔文探针可确认，划痕区域是涂层自修复实现的，并且涂层能够长时间抵抗腐蚀。
制备的微胶囊的代表性结果：a、b）扫描电子显微镜（SEM）照片；c）直径分布和d~f）微胶囊壁的SEM 照片
具有不同微胶囊含量的涂层的波特图（a）、波特相角图（b）、奈奎斯特图（c）以及电气等效电路模型（d~f）
无划痕组的代表性盐雾试验照片（a~g）以及盐雾试验500 h 后有划痕组的照片（h~n）
拟定防腐涂层的锈转化机理示意图
通过原位聚合法制备了脲醛-桐油微胶囊，设计并制备了适用于海洋环境中生锈金属部件的自修复防腐涂料。
1 ） 脲醛树脂- 桐油微胶囊的粒径为(47.37±9.41) μm，囊壁厚为(1.48±0.53) μm，桐油芯质量分数为(72.26±10.02)%，微胶囊的热分解温度为240 ℃。
2）含有20%UF-桐油微胶囊的涂料的自修复效果最好。涂层横截面的SEM 照片显示，微胶囊均匀地分散在涂层中。微胶囊也与涂层紧密结合。
3）EIS 研究表明，20%微胶囊的耐腐蚀性最好，即使长时间暴露在盐雾中，划伤的涂层也能够防止生锈。所制备的涂层可直接涂装带锈金属基材，这优化了传统涂覆过程，并降低了在复杂应用环境中涂覆金属部件的难度。预期所制备的有效涂料对海洋环境中金属部件的防锈具有重要意义。
杨嘉辉, 韩瑞, 何海峰, 等. 可用于生锈基材的自修复防腐涂料[J]. 表面技术, 2024, 53(12): 114-125.
YANG Jiahui, HAN Rui, HE Haifeng, et al. Self-repairing Anticorrosive Coatings for Rusty Substrates[J]. Surface Technology, 2024, 53(12): 114-125.
【扫码关注我们】
审核|汪 潇
编辑|邓李旸
