金属腐蚀是自然界普遍存在的现象，对全球经济和工程设备造成重大损失。研究金属的腐蚀防护技术变得极为重要。目前，常见的防腐防护方法有阳极保护、阴极保护、涂层保护和合金化。在这些方法中，使用有机涂层将金属基材与腐蚀性环境隔离是最常见的一种方法。有机硅环氧树脂混合树脂结合了环氧树脂和有机硅树脂的优点，具有优异的抗紫外线和防腐性能。然而，有机硅树脂的附着力和机械强度通常较低。此外，在固化过程中，溶剂的蒸发会导致有机硅环氧树脂涂层中形成微孔和微裂纹，从而影响其长期防护性能。因此，提高有机硅环氧涂层材料的机械性能和防护性能至关重要。
大量研究表明，纳米填料的引入可以显著提高有机涂层的性能。各种纳米材料，如ZnO， Al2O3，SiO2，MnO2，Si3N4和氧化石墨烯（
人们已经尝试了多种方法来修饰BNNSs的表面，包括共价和非共价方法，以改善它们在树脂中的分散性和相容性。近年来，聚多巴胺（PDA）被广泛用于BNNSs的非共价改性，以增强其在树脂中的分散性和相容性。PDA可以自聚合，几乎能在任何基材表面形成涂层，包括金属、金属氧化物、陶瓷和合成聚合物。PDA与各种材料的广泛粘附性能为BNNSs的改性提供一种简单有效的方法。PDA还能通过在金属基材表面形成特定的络合物，来减少涂层受损部位的腐蚀。目前的研究主要集中在如何通过二维纳米材料增强有机涂层的防腐蚀性能，尤其是涂层与金属界面方面，而对于涂层内部填料与树脂界面间的研究较少。
使用聚多巴胺（PDA）对氮化硼纳米片（BNNSs）进行改性，并在PDA上原位生长二氧化钛(TiO2)纳米粒子，合成BNNSs-PDA-TiO2纳米复合材料；然后将这些改性的BNNSs与有机硅环氧树脂结合，制备出具有优异机械性能和防护性能的复合涂层（BNNSs-PDA-TiO2/SE）。
与纯SE相比，含有1% BNNSs-PDA-TiO2的SE复合涂层的玻璃化温度(Tg)提高了30%，拉伸强度提高了91%，杨氏模量提高了83%。
在3.5wt% NaCl溶液中经过6次加速阴极极化循环后，该复合涂层的低频阻抗模量保持在1010 Ω cm2，比纯SE高3个数量级。这种增强归因于双重保护机制：一方面是增强了涂层的被动屏障性能，这得益于强界面和限制的聚合物链移动性，从而增加了涂层的密度；另一方面是PDA和TiO2提供的腐蚀抑制作用。因此，本研究为设计用二维纳米复合填料增强高性能有机涂层提供了新的思路，有望将该复合涂层应用于海洋设施、航空航天部件和化工设备等在极端环境下的高级防护中。
自聚合/原位生长/制备工艺
(a)多巴胺（DA）自聚合；（b-c）钛酸四丁酯（TBT）水解和TiO2原位生长；(d) BNNSs-PDA-TiO2复合材料和BNNSs-PDA-TiO2/SE复合涂层的制备。
复合涂层防腐机理
数据来源与出处
相关研究成果发表在最新一期的《Progress in Organic Coatings》上。
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