金属腐蚀在工业上是一种普遍存在的现象,在世界范围内会造成巨大的经济损失、严重的环境污染问题以及未知的安全隐患。因此,已采用多种策略提高金属耐腐蚀性,包括阴极保护、阳极钝化、表面涂层技术、缓蚀剂等。目前,表面涂层技术作为一种经济且高效的防护“外衣”手段受到广泛关注和研究。表面涂层技术中环氧树脂因其优异的耐腐蚀性、化学稳定性和电绝缘性等而被广泛应用。然而,传统溶剂型环氧在使用过程成会产生大量挥发性有机化合物(VOCs),对人体健康和环境安全造成一定的威胁。近年来,绿色环保的水性环氧涂料逐步取代传统溶剂型环氧涂料。水性涂料虽具有低VOCs,优异的附着力等优势。但水性环氧涂料中亲水基团较多,容易形成极性通道,会降低涂料的耐水性。此外,水性涂料在交联固化过程中,会产生许多的微孔和缺陷。这些均会加速腐蚀介质的渗透,降低防腐性能。因此,提高水性涂料的长效防腐性能至关重要。
图1 (L) “六边形战士”性能图文摘要;(R)JNS合成工业流程及JNS/WEP制备流程
基于Janus具有各向异性、表面可修饰性和形貌多样性,作者首先通过SEM、FT-IR、XPS、TGA、等表征JNS的成功制备,其次进行水接触角、乳化性实验证明JNS的两亲性及乳化性能;通过粘附力、吸水率、耐磨、自修复等实验直接验证JNS的引入有效提高WEP涂层各个性能;并通过EIS、盐雾数据,XPS以及拉曼等实验结合性能分析详细阐述防腐蚀机理。下面是文章部分相关表征和性能展示。
图4 (a) WEP;(b) AJN/WEP;(c) 1.5% JNS/WEP;(d) 1.0% JNS/WEP和(e) 0.25% JNS/WEP涂层在3.5 wt% NaCl溶液中浸泡130天的Bode和Nyquist图
图6 (a)耐磨性实验示意图;(b)不同涂层磨损循环后的磨损损失
全文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.141158
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