共价功能化POSS/PDMS防腐复合涂层的研究*
2021-04-20欧宝立
功能材料 2021年3期
关键词:复合材料
段 俊,欧宝立,郭 艳
(湖南科技大学 材料科学与工程学院,湖南 湘潭 411201)
0 引 言
腐蚀是通过化学或电化学方法造成金属和合金降解的一种现象,在经济发展、社会安全和个人健康等方面对生活造成了不小的影响,解决金属腐蚀问题是对社会、工业和人民的巨大挑战。这类问题的解决方案通常是使用隔离层来限制或阻止腐蚀性或氧化性物质从环境到目标的传输。倍半硅氧烷(POSS,Polyhedral OligomericSilsesquioxane)作为一种新型的有机/无机杂化纳米材料,由硅、氧元素构成的无机内核和包围在其外围的有机基团R共同组成的笼形化合物,通常可用通式(RSiO1.5)n表示,R基团可以是活性的,也可以是非活性的,其主要结构包括嵌段、梯形、笼形、半笼形等,分子结构具有很强的可设计性,结构中含有无机的笼型结构和功能化的有机臂,其笼形结构可以通过控制合成条件实现有效的调控。是典型的三维纳米结构的无机材料[1-4]。根据不同的有机官能团,POSS可以分为两种类型:功能性POSS[8]和非功能性POSS。可以通过官能团的化学反应将功能POSS掺入聚合物中,该官能团与聚合物具有良好的相容性。这种材料结合了无机纳米颗粒和有机聚合物的优势。共价功能化POSS在阻燃材料[5]、防腐耐磨涂层[6]、电致变色材料[7]、薄膜材料[8]、导电材料[9]等方面已经有了广泛应用。如Ou课题组[10]通过甲苯、2,4-二异氰酸酯(TDI)与羟基在TiO2表面的反应,制备了在表面具有高反应性异氰酸酯基团的功能化二氧化钛纳米颗粒(TiO2),然后在功能化的TiO2纳米颗粒(f-TiO2)表面上化学接枝了导电聚苯胺(PANI)层,得到了PANI/f -TiO2纳米复合材料。……
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