DOI:10.1016/j.porgcoat.2020.105893
在提高涂層力學性能的同時,保持甚至改善涂層的防腐性能是一個十分活躍的研究領域。在此,通過同軸靜電紡絲技術制備了填充有苯并三唑(BTA)作為抑制劑的聚丙烯腈納米纖維(PAN-NFs),并將其直接沉積在金屬表面上。然后覆蓋環氧樹脂以形成復合涂層。與未處理的涂層相比,所制備的涂層具有更好的力學性能和較高的防護能力。當涂層損壞時,PAN-NFs/BTA系統會提供長期的密封功能。利用分子動力學模型進一步證實復合涂層中釋放的愈合劑可以防止鐵基底被水分子侵蝕。
圖1.(a)靜電紡絲的實驗裝置,(b)核-殼結構示意圖,以及(c)Fe基底上的涂層結構。
圖2.通過不同濃度的PAN制備的PAN-NFs的SEM圖:(a)6wt%,(b)12wt%,(c)15wt%。
圖3.纖維的表征,(a)PAN-NFs的SEM和直徑尺寸分布,(b)PAN-NFs/BTA的SEM圖像和TEM圖像,(c)PAN-NFs、PAN-NFs/BTA和BTA的FTIR和(d)拉曼光譜。
圖4.不同樣品的TG光譜(a)和DTG光譜(b)。
圖5.不同樣品的拉伸測試:(a)測試樣品和(b)拉伸結果。
圖6.不同樣品在3.5wt%NaCl溶液中隨浸泡時間變化的模量-頻率Bode圖:(a)裸鋼,(b)EP,(c)PAN-NFs/EP,(d)PAN-NFs/BTA/EP。
圖7.不同樣品在3.5wt%NaCl溶液中隨浸泡時間變化的相角-頻率Bode圖:(a)裸鋼,(b)EP,(c)PAN-NFs/EP,(d)PAN-NFs/BTA/EP。
圖8.不同樣品在3.5wt%NaCl溶液中隨浸泡時間變化的奈奎斯特圖:(a)裸鋼,(b)EP,(c)PAN-NFs/EP,(d)PAN-NFs/BTA/EP。
圖9.不同樣品的EIS圖的等效模型。
圖10.在3.5wt%NaCl溶液中浸泡15天后,被(a)PAN-NFs/EP和(b)PAN-NFs/BTA/EP覆蓋的鋼的劃痕區域的SEM圖像和EDX。
圖11.(a)裸鋼、(b)EP、(c)PAN-NFs/EP和(d)PAN-NFs/BTA/EP經168h鹽霧試驗后的表面形態。
圖12.不同時間NaCl溶液中BTA的含量。
圖13.BTA不完全修復的溫度、能量和仿真模型(模型A),(a)初始模型的剖面圖,(b)初始模型的俯視圖,(c)幾何優化模型,(d)動態計算后的模型,(e)動態計算后的粘結模型,(f)部分粘結的放大圖。
圖14.BTA不完全修復的溫度、能量和仿真模型(模型B),(a)初始模型的剖面圖,(b)初始模型的俯視圖,(c)幾何優化模型,(d)動態計算后的模型,(e)動態計算后的粘結模型,(f)部分粘結的放大圖。
圖15.含有PAN-NFs/BTA的環氧涂層的抑制機理。