DOI:10.1016/j.porgcoat.2020.105893
在提高涂层力学性能的同时,保持甚至改善涂层的防腐性能是一个十分活跃的研究领域。在此,通过同轴静电纺丝技术制备了填充有苯并三唑(BTA)作为抑制剂的聚丙烯腈纳米纤维(PAN-NFs),并将其直接沉积在金属表面上。然后覆盖环氧树脂以形成复合涂层。与未处理的涂层相比,所制备的涂层具有更好的力学性能和较高的防护能力。当涂层损坏时,PAN-NFs/BTA系统会提供长期的密封功能。利用分子动力学模型进一步证实复合涂层中释放的愈合剂可以防止铁基底被水分子侵蚀。
图1.(a)静电纺丝的实验装置,(b)核-壳结构示意图,以及(c)Fe基底上的涂层结构。
图2.通过不同浓度的PAN制备的PAN-NFs的SEM图:(a)6wt%,(b)12wt%,(c)15wt%。
图3.纤维的表征,(a)PAN-NFs的SEM和直径尺寸分布,(b)PAN-NFs/BTA的SEM图像和TEM图像,(c)PAN-NFs、PAN-NFs/BTA和BTA的FTIR和(d)拉曼光谱。
图4.不同样品的TG光谱(a)和DTG光谱(b)。
图5.不同样品的拉伸测试:(a)测试样品和(b)拉伸结果。
图6.不同样品在3.5wt%NaCl溶液中随浸泡时间变化的模量-频率Bode图:(a)裸钢,(b)EP,(c)PAN-NFs/EP,(d)PAN-NFs/BTA/EP。
图7.不同样品在3.5wt%NaCl溶液中随浸泡时间变化的相角-频率Bode图:(a)裸钢,(b)EP,(c)PAN-NFs/EP,(d)PAN-NFs/BTA/EP。
图8.不同样品在3.5wt%NaCl溶液中随浸泡时间变化的奈奎斯特图:(a)裸钢,(b)EP,(c)PAN-NFs/EP,(d)PAN-NFs/BTA/EP。
图9.不同样品的EIS图的等效模型。
图10.在3.5wt%NaCl溶液中浸泡15天后,被(a)PAN-NFs/EP和(b)PAN-NFs/BTA/EP覆盖的钢的划痕区域的SEM图像和EDX。
图11.(a)裸钢、(b)EP、(c)PAN-NFs/EP和(d)PAN-NFs/BTA/EP经168h盐雾试验后的表面形态。
图12.不同时间NaCl溶液中BTA的含量。
图13.BTA不完全修复的温度、能量和仿真模型(模型A),(a)初始模型的剖面图,(b)初始模型的俯视图,(c)几何优化模型,(d)动态计算后的模型,(e)动态计算后的粘结模型,(f)部分粘结的放大图。
图14.BTA不完全修复的温度、能量和仿真模型(模型B),(a)初始模型的剖面图,(b)初始模型的俯视图,(c)几何优化模型,(d)动态计算后的模型,(e)动态计算后的粘结模型,(f)部分粘结的放大图。
图15.含有PAN-NFs/BTA的环氧涂层的抑制机理。