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，該復合涂層發生損傷后表現出優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。在熱作用下，通過改性聚氨酯的動態二硫鍵交聯反應和形狀記憶效應使損傷實現修復。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，遏制基體腐蝕的發生與發展，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生腐蝕，作為中間層MAO膜也可起到隔離腐蝕產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，為二硫鍵動態交聯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。相關研究成果發表于Chemical Engineering Journal。