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功能纳米填料调控树脂涂层的防腐耐磨性能研究

有机涂料因施工简单、成本低、相对较好的环境适应性和防护效果等优点而被青睐，其中环氧涂料因力学强度高、化学稳定性好、金属附着力好、收缩率低、吸水率低和绝缘性等性能优势，成为重大装备及其关键部件应用最广泛、使用量最大的防护材料。然而，涂层在制备过程中可能会因外来物质导致瑕疵、气泡和斑点等；由于有机物分子的交联、缩聚、溶剂挥发而使涂层内部出现不致密、微孔或针孔、裂纹缝隙等。携带有腐蚀离子的水分子借助这些缺陷易通过吸附、扩散、溶渗而进入涂层，导致涂层/金属基体界面发生腐蚀。涂层在腐蚀环境介质中，由于涂层表面张力，特别是疏水组分的作用，初期携带有腐蚀离子的水在涂层界面吸附、扩散作用是微弱而缓慢的，但随着水分子及腐蚀离子的渗入和缺陷等位置的积聚，并与亲水组分作用，使涂层溶胀，导致涂层防护状态与性能退化，机械屏障作用衰减。开展了无机MXene相强化有机树脂的防腐耐磨涂层研制及性能调控，阐明MXene相增强机制，建立杂化组分、微观结构与性能间的关联性和其构性关系；通过模拟腐蚀、侵蚀环境，系统研究MXene相防腐耐磨涂层在高盐雾、高湿度、高低温交替、强紫外辐射等条件下的环境响应行为和适应性，理清腐蚀环境与防腐耐磨涂层间的作用规律，揭示防腐耐磨涂层多变环境下的防护机理及失效机制并建立服役行为模型，为建设资源节约型社会、海洋强国战略尽绵薄之力。