沈阳工业大学:增加聚氨酯涂层防腐性能的新型颜料

企业   2025-02-03 18:46   辽宁  

2024-T3铝合金被广泛应用于各种应用中,随着时间推移,本身容易受到腐蚀,这可能导致受影响的部件发生退化,进而带来重大的经济损失风险。有机涂层是防止腐蚀的一种有效方法,因为它在基材上提供了屏障作用,使其免受腐蚀介质的影响。然而,有机涂层在使用过程中不可避免地会受到机械损伤或自然降解,从而导致保护失效。一旦涂层被穿透,腐蚀介质就会导致金属基体腐蚀。为了提高涂层的长期使用性能,可以在涂层中添加具有缓蚀能力的颜料。然而,由于铬酸盐和磷酸盐等传统颜料对人类和环境的有害影响,它们正逐渐被取代。因此,有必要开发具有出色防腐性能的新型环保防锈颜料

近年来,填料的高承载能力已被用于整合防腐无机离子或有机分子,有效地“着色”填料,用于防腐涂料。凹凸棒石(ATP)是一种含水链状粘土矿物,具有独特的结构,可以在不连续八面体和连续四面体之间交替存在。它是一种常见的低成本环保填料,近年来在防腐领域的应用显著增加。为了防止铝合金的腐蚀,需要开发和应用基于ATP的新型颜料。然而,目前研究大多集中在碳钢的防腐上。

近期,沈阳工业大学、中科院金属所成功制备了一种新型防腐颜料

采用硅烷偶联剂对凹凸棒石(ATP)进行改性,然后将有机缓蚀剂2-巯基苯并噻唑(MBT)负载在改性ATP表面,制得防腐颜料(ATP@MBT)。

该颜料(ATP@MBT)表现出良好的分散性,在pH=3时,MBT的负载量可达4.8wt%,释放率高达97.5%。将ATP@MBT添加到聚氨酯涂层中,增强了涂层与基材的附着力,提高了涂层的防腐性能。因此,本研究制备的颜料在涂层防腐领域具有巨大的应用潜力。



修饰过程













(a)ATP修饰过程示意图;(b)装载MBT的修饰ATP示意图(ATP@MBT)。



腐蚀机理













加入ATP@MBT后(a)整体和(b)划痕聚氨酯涂层的腐蚀机理。


数据来源与出处



相关研究成果以“Anticorrosive behavior of polyurethane coating containing hybrid attapulgite pigment”为标题发表在《Progress in Organic Coatings》上。

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