蘭州化物所鎂合金雙重自修復腐蝕防護涂層研究進展

中國科學院蘭州化學物理研究所基于負載緩蝕劑的微弧氧化（Microarc Oxidation，MAO）膜層和二硫鍵改性聚氨酯，在鎂合金表面構筑了具有雙重自修復功能的復合涂層。研究以MAO膜層中的微孔為容器負載緩蝕劑，在此基礎上噴涂二硫鍵改性的聚氨酯形成了復合涂層（MP-i）。研究表明，與未負載緩蝕劑的復合涂層（MP-0）以及負載緩蝕劑的改性聚氨酯單一涂層（P-i）相比，該復合涂層發(fā)生損傷后表現(xiàn)出優(yōu)異的自修復能力及腐蝕防護效果，有望滿足在外部損傷情況下長效腐蝕防護的應用需求。

復合涂層發(fā)生損傷后的自修復功能主要通過以下兩個過程的共同作用實現(xiàn)。在熱作用下，通過改性聚氨酯的動態(tài)二硫鍵交聯(lián)反應和形狀記憶效應使損傷實現(xiàn)修復。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贏得“時間差”。此外，即使復合涂層損傷后并發(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和涂層縫隙閉合，為二硫鍵動態(tài)交聯(lián)反應提供了有利條件，進而提高了聚合物涂層的自修復能力。相關研究成果發(fā)表于Chemical Engineering Journal。