基于聚吡咯@聚多巴胺光热转换的形状记忆效应自修复涂层

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:gongshan
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光致型形状记忆自修复涂层是形状记忆自修复涂层的一种,具有局部修复、非接触、远程控制的特点。本文以环氧树脂(EP)为形状记忆基体,氮化硼纳米片层(BNNS)和石墨烯(Gr)为导热填料,聚吡咯@聚多巴胺(PPy@PDA)为光热致剂,制备了一种近红外光响应的形状记忆效应自修复涂层。通过改变熔融碱氢氧化钠(Na OH)、氢氧化钾(KOH)的摩尔比例探讨熔融碱对BNNS厚度的影响,并研究BNNS和Gr的用量对环氧树脂导热性的影响。结果表明,当Na OH:KOH为2:1时,得到的BNNS厚度最小,BNNS:Gr为1:4时,环氧树脂的导热系数可提高90.7%,导热性能和形状记忆效能最佳。合成PPy@PDA时,调节PPy合成过程中Py和十二烷基苯磺酸(DBSA)的摩尔比、PPy和多巴胺(DA)复合的质量比,研究DBSA含量对PPy、PPy和DA比例对PPy@PDA光热转换性能的影响。结果表明Py:DBSA为1:8、PPy:DA为1:1时,制备的1ml/mg的PPy@PDA水溶液在3W/cm2的近红外光(NIR)照射下10分钟可升高50℃。将5wt%PPy@PDA加入到环氧树脂复合物中,样品可在短时间内回复到原始形状,回复率接近100%,自修复率高于98%。在环氧树脂复合物中加入PPy@PDA制备光致形状记忆自修复涂层,通过塔菲尔极化曲线、线性扫描伏安曲线、电化学阻抗测试PPy@PDA含量对涂层防腐性能和自修复性能的影响,以及划痕宽度和腐蚀产物对涂层自修复性能的影响。实验证明PPy@PDA为5wt%时,涂层划防腐性能和自修复性能最佳;划痕越窄,涂层自修复后的防腐性能越好;腐蚀产物越多,涂层自修复效率越低。
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