腐蝕是金屬材料在應(yīng)用中面臨的最大問題,它不但會(huì)縮短材料的使用壽命,帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還會(huì)引發(fā)災(zāi)難性事故,破壞環(huán)境,造成人員傷亡。因此,在實(shí)際應(yīng)用中常采用一定的防護(hù)手段來(lái)控制金屬材料的腐蝕、延長(zhǎng)其服役壽命。在各類防腐蝕技術(shù)和措施中,保護(hù)涂層是一種簡(jiǎn)單、高效的手段。因此設(shè)計(jì)、制備高效防腐蝕涂層是防腐蝕領(lǐng)域的重要研究方向之一。
基于有機(jī)硅的溶膠-凝膠涂層是一種有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料,它兼具了有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的特性,通過(guò)改變有機(jī)、無(wú)機(jī)組分可以連續(xù)地改變材料的性質(zhì)而獲得所需的性能。無(wú)機(jī)成分可以獲得好的耐刮擦、耐久性能及在金屬上優(yōu)異的附著性能;而有機(jī)組分提高材料的致密 性、韌性以及可攜帶不同的官能基團(tuán)。中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研 究所烏學(xué)東研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)前驅(qū)體、催化劑以及添加劑的調(diào)節(jié),獲得了一 系列性能優(yōu)異的防腐蝕涂層。如:通過(guò)引入硫脲等緩蝕劑獲得了一系列在 銅表面上附著力高、保護(hù)性能優(yōu)異的環(huán)氧溶膠-凝膠涂層(Surf Coat Technol. 2012; 213: 175-92;Appl Surf Sci 2013; 276: 284-90);通過(guò) 采用新的催化劑獲得了適合于碳鋼、鎂合金的溶膠-凝膠涂層(J Sol-Gel Sci Technol 2013;66(1):133-8),并申請(qǐng)了三項(xiàng)相關(guān)專利。最近,該團(tuán)隊(duì) 研究人員結(jié)合溶膠-凝膠技術(shù)和巰基-烯基點(diǎn)擊化學(xué)設(shè)計(jì)、制備了和金屬表 面具有兩種化學(xué)鍵結(jié)合方式(Si-O-Metal鍵和C-S-Metal鍵)及內(nèi)部具 有兩種交聯(lián)模式(Si-O-Si及C-S-C)的涂層材料,進(jìn)一步提高了溶膠-凝膠涂層的防護(hù)效果。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于 RSC Adv., 2014, 4(30),15776~15781。
以上研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(51303192;51202263)、國(guó)家自 然科學(xué)重點(diǎn)基金(51335010)和國(guó)家重大基礎(chǔ)研究計(jì)劃 (2014CB643302)的支持。