贻贝仿生结构帮助环氧树脂实现高疏水性提升防腐能力

浏览:154次 发表于:2023-12-01 17:01:14

(本网讯)从慧正资讯获悉:参照贻贝(青口、海虹)的仿生结构,研究人员找到了帮助环氧涂层获得疏水型和防腐性的新方法。

环氧树脂(ER)通常用作防腐涂料的重要树脂材料,但其亲水性阻碍了防腐性能的发挥。通常情况下,会采用在环氧树脂表面注入液体对其疏水性进行改性,增强其防腐能力,但改性后的环氧树脂脆性增强,涂层的耐久性受到较大影响。

近日,研究人员在环氧树脂改性中引入贻贝的仿生结构 LIS(BI-LIS),制备时,将水解改性剂和矿物油组成的改性矿物油滴加到织构化的环氧树脂上,放置一段时间,即可得到BI-LIS样品,该样品不仅表现出比环氧树脂更好的疏水性和防腐性能,更重要的是,它具有通过改性剂分子的重吸收来恢复改性层的能力,可以响应改性层的损坏和提高LIS的可靠性。

该研究采用模板法制备织构化ER,适用于具有热固性特性的环氧树脂。在制备方法中,改性剂分子、矿物油和纹理环氧树脂分别起到与海洋无脊椎动物、海水和附着基相似的作用,随着织构化环氧树脂不断被改性剂分子“吸附”,其表面逐渐被改性层覆盖,最终,具有改性层的织构化环氧树脂捕获油膜以获得BI-LIS。一方面,与传统的环氧树脂涂层相比,BI-LIS 表现出更好的疏水性和防腐性能。另一方面,与经典方法的LIS试件相比,验证了通过改性剂分子重新吸附到改性材料受损区域而实现的BI-LIS试件的改性层和性能的可靠性。

能量色散光谱结果显示,改性后的环氧树脂结构中氟含量逐渐增加,表明随着改性剂分子中的氟烷基逐渐吸附,改性层形成。

该项研究刊发在2023年11月《有机涂料Progress in Organic Coatings》第184卷中

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