本技术介绍了一种高效防腐复合涂层,具备高阻隔性和强耐蚀性,适用于防腐涂层技术领域。制备过程涉及将MXene粉末与单宁酸按特定质量比混合分散,形成高性能涂层。
背景技术
本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
随着海工装备向深远海发展,其服役环境愈加严峻。腐蚀问题是影响海工金属零部件服役寿命的关键因素,并且会造成巨大的经济损失甚至威胁生命安全。聚合物涂层由于其广泛的适用性、低成本和易于应用而在腐蚀防护中发挥着重要作用。然而,传统的聚合物基保护涂层只能通过形成隔离层来为金属基材提供被动屏障保护。在涂层形成和使用过程中,不可避免地会产生微孔或微裂纹,从而引起界面腐蚀,破坏涂层的附着力,甚至导致涂层体系彻底失效。因此,有必要设计和开发兼具高阻隔性和强耐蚀性的新型复合涂层。
研究发现MXene二维纳米片可以在涂层中发挥高效的物理阻隔作用,防止腐蚀介质的快速入侵,提高碳钢表面纳米复合涂层的耐腐蚀性。然而,MXene纳米片在暴露于潮湿空气或水中时会逐渐降解,MXene纳米片的层状结构会随着腐蚀性介质的侵入而被氧化完全破坏,并且MXene纳米片在聚合物基质中的自然再堆积趋势仍然是一个亟待解决的问题。
公开号为CN114854237A的专利公开了一种抑制MXene纳米材料氧化的方法及其在防腐涂料中的应用,其采用石墨烯基纳米材料对MXene纳米材料进行杂化包覆,包覆后再通过硅烷偶联剂进行改性,然后将制备得到的石墨烯基/MXene纳米杂化材料添加至聚合物基体中用于金属防腐。但是,该专利的制备过程涉及两步热处理,制备过程较为复杂,而且石墨烯的价格较贵,导致涂层成本较高。另外,该专利改性后的MXene纳米片并没有实现定向排布,难以充分发挥MXene的防腐性能。
因此,如何通过简单且成本低的方法实现MXene的定向排布及抗氧化性的提高,从而提高复合涂层长期抗腐蚀性能是亟待解决的技术问题。
实现思路