中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所基于負(fù)載緩蝕劑的微弧氧化(Microarc Oxidation,MAO)膜層和二硫鍵改性聚氨酯,在鎂合金表面構(gòu)筑了具有雙重自修復(fù)功能的復(fù)合涂層。研究以MAO膜層中的微孔為容器負(fù)載緩蝕劑,在此基礎(chǔ)上噴涂二硫鍵改性的聚氨酯形成了復(fù)合涂層(MP-i)。研究表明,與未負(fù)載緩蝕劑的復(fù)合涂層(MP-0)以及負(fù)載緩蝕劑的改性聚氨酯單一涂層(P-i)相比,該復(fù)合涂層發(fā)生損傷后表現(xiàn)出優(yōu)異的自修復(fù)能力及腐蝕防護(hù)效果,有望滿足在外部損傷情況下長效腐蝕防護(hù)的應(yīng)用需求。
復(fù)合涂層發(fā)生損傷后的自修復(fù)功能主要通過以下兩個(gè)過程的共同作用實(shí)現(xiàn)。在熱作用下,通過改性聚氨酯的動(dòng)態(tài)二硫鍵交聯(lián)反應(yīng)和形狀記憶效應(yīng)使損傷實(shí)現(xiàn)修復(fù)。涂層損傷處多孔MAO膜層中緩蝕劑釋放到鎂合金基體表面形成屏障,遏制基體腐蝕的發(fā)生與發(fā)展,從而為改性聚氨酯的有效自修復(fù)贏得“時(shí)間差”。此外,即使復(fù)合涂層損傷后并發(fā)生腐蝕,作為中間層MAO膜也可起到隔離腐蝕產(chǎn)物與聚氨酯涂層的作用,有助于聚氨酯鏈段自由移動(dòng)和涂層縫隙閉合,為二硫鍵動(dòng)態(tài)交聯(lián)反應(yīng)提供了有利條件,進(jìn)而提高了聚合物涂層的自修復(fù)能力。相關(guān)研究成果發(fā)表于Chemical Engineering Journal。