中山大学曹发和教授:单宁酸修饰BiMOF填料改性环氧涂层的制备及其力学与耐蚀性能
2026-11-10 14:42:23 作者:曹发和教授 来源:材料保护 分享至:

 

 

提出了一种基于单宁酸修饰铋基金属有机框架(TA-BiMOF)的功能化填料策略,旨在构建高性能的复合防护涂层体系。采用温和的室温溶液法成功合成了TA-BiMOF,通过超声辅助分散与两阶段固化工艺制备了TA-BiMOF/EP复合涂层,并采用SEM、EDS、XPS、FT-IR、XRD、拉曼光谱、N2吸附-脱附及热重分析对各材料的结构与性能进行了系统表征。

 



 

Highlight

1

单宁酸的功能化修饰完整保留了BiMOF的晶体骨架结构,同时丰富了其表面活性官能团。这有效改善了TA-BiMOF与有机树脂基体间的界面相容性,促进了其在基体中的均匀分散。

2

TA-BiMOF的引入显著减少了涂层内部的微孔与界面缺陷,构建了更加致密的微观结构。涂层的附着力与拉伸强度分别提升至14.0 MPa和71.8 MPa,实现了显著力学增强。

3

EIS结果表明,TA-BiMOF/EP涂层展现出卓越的长期防护稳定性。在3.5%NaCl溶液中浸泡70 d后,其低频阻抗模值仍维持在近1011 Ω·cm2的较高水平,较纯环氧涂层(<108 Ω·cm2)提升了3个数量级。其性能提升归因于物理阻隔、界面增强及化学缓蚀等多重协同作用。

 




 

论文图片


BiMOF与TA-BiMOF的形貌及元素分布

 


 

BiMOF与TA-BiMOF的化学组成及结构表征

 


 

BiMOF与TA-BiMOF的孔结构及热分解行为

 


 

不同环氧涂层经液氮脆断后的断面SEM形貌


不同环氧涂层的润湿与力学性能

 


 

不同环氧涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间后的EIS谱

 


 

不同环氧涂层的EIS拟合模型及特征参数

 


 

剥离不同涂层后Q235钢基底的表面形貌及元素分布

 




 


表格数据



BiMOF与TA-BiMOF的孔结构参数


不同环氧涂层的力学、润湿及电化学性能参数

 

 

 

 

 

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