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因此，就发展了笼蔽缓蚀剂的技术，把缓蚀剂存储在β-环糊精的内腔中进行笼蔽。被笼蔽的缓蚀剂在腐蚀过程中受到pH值的显著变化时再恢复活性，并缓慢渗出，这样就极大地延长了缓蚀剂的有效防腐蚀期限[8]。在笼蔽缓蚀剂技术的基础上，又发展了LBL(layer-by-layer)技术，LBL技术靠正负电荷的吸引来完成缓蚀剂的笼蔽和自组装，在多水高岭土(Al2Si2O7·nH2O)纳米级的管腔中填充上有机缓蚀剂，再在其上覆盖上聚电解质层成为LBL颜料颗粒，然后加到杂化涂料中。要求杂化涂层与LBL颜料颗粒表面能反应，但杂化涂料不渗入聚电解质-高岭土中，在形成涂层的过程中，因聚电解质层的极性大，发生自分层作用时在金属表面富集，这样缓蚀剂就在金属表面富集[9]，得到一个传统防护腐蚀手段很难达到的效果。这种杂化涂层具有溶胶-凝胶涂层很强的屏蔽功能，缓蚀剂能够非常有效地利用，基本上可以根据防腐蚀的需要设计要求的防腐蚀性能[10]，而且涂料中各个组分的成本都很低，又属于环境友好型涂料。电化学测试表明这种涂层所能达到的防腐蚀性能已经远超过六价铬盐保护的水平[11]。用于存储缓蚀剂的纳米中空材料除上述的多水高岭土、β-环糊精外，还有氧化锆纳米颗粒[12]、中空聚丙烯纤维。另外一个绿色缓蚀剂是铈离子，把硝酸铈溶入杂化涂料就可。AISI304不锈钢由于机械和耐腐蚀性能好而广泛应用，然而在卤离子存在下却容易腐蚀，这限制了它的应用。镧系元素因为毒性低，被视为绿色材料，而且又有防腐蚀性能，可用于替代高毒性的六价铬化合物。铈化合物的价格低，储量丰富，能够满足作为缓蚀剂的基本要求：铈离子能形成不溶性的氢氧化物，毒性低。采用动电位法和极化位阻法测量该涂层的耐腐蚀性能，涂层在NaCl溶液中浸7天后，有显著的防腐蚀效果，最有可能的机理是腐蚀产生的物质能够堵塞涂层的缺陷破损处[13]。总之，绿色缓蚀剂中研究最多的是非离子型有机缓蚀剂和铈离子，尤其以有机缓蚀剂的使用效果最突出。为使有机缓蚀剂具有长效保护作用，就发展了笼蔽有机缓蚀剂的技术，最有效的是有机缓蚀剂与β-环糊精形成复合物技术，以及有机缓蚀剂进行的LBL自组装技术。

4.超级疏水性涂料

当一个液态体系达到平衡时，该体系的表面张力就达到最小值。表面张力是漆膜流平的推动力。在形成漆膜的过程中，为降低体系总的表面张力，一方面要减少液态体系的表面积，另一方面以低表面张力液体流动去覆盖高表面张力的表面。液体分子中能将表面张力降至最小的链段趋向于在涂层表面取向。因为常见液体中水的表面张力最高，低表面张力的物质与水不能混容，而成为两相，这称为疏水性物质。全氟烷基(—CF3)在表面上有最低的表面张力，次之是甲基，聚二甲基硅氧烷的表面张力低，因为硅氧烷链很柔软，可容易地在主链上旋转而允许大量的甲基在液体上取向。涂料中加入的疏水物质(低表面张力的物质)，它们就在涂料与空气的界面取向，伸_______展到空气中去。采用带烷氧基官能团的聚全氟乙醚与TEOS通过溶胶-凝胶制备杂化涂层，涂层的表面张力为14～16mN/m，表明氟化物的链段从涂层中分离出来，在涂层表面取向，具有很强的疏水性。原子力显微镜表明涂层表面非常光滑[14]。这种疏水性膜能够阻止水渗进多孔膜中，因此也就限制引起腐蚀的物质进入到金属表面。把二氧化硅溶胶液与聚丙二醇混合成为均匀溶液涂布，涂层在高温下加热除去有机物，得到一个粗糙的表面，并且与六甲基硅氮烷反应生成疏水性的表面，涂层与水的接触角最高可达15613°，具有很强的疏水性[15]。

要形成超级疏水性涂层，取决于两个因素：①涂层表面的表面张力要尽可能低；②涂层表面的粗糙度要尽可能大。这二者都有利于使涂层具有超级疏水性[16]。在需要把疏水性涂层变亲水性的场合，目前的处理工艺比较复杂，如BarkhudarovPM把有机硅超疏水性涂层采用紫外/臭氧处理，以控制疏水基团在涂膜表面上的覆盖，能够使其与水的接触角从160°(超级疏水性的)连续变化到10°(亲水性的)[16]。卤化聚合物的表面张力比较低，透水性也低，现在工业上广泛用于防腐蚀面漆。工业上常用的有氯醋共聚树脂、过氯乙烯树脂、氯乙烯偏二氯乙烯共聚树脂、氯化橡胶和有机氟树脂。氯化聚合物应用于制备有机无机杂化涂料可能也存在超疏水性涂层那样的问题，另外需要考虑它们与水解后溶胶体系的相容性，从交联用官能团的角度来讲，氯醋共聚树脂水解后可以提供羟基[17]，应用于杂化涂料体系的可能性最大。超疏水性涂层因其强烈的憎水性能，能降低水的通透性，在金属防腐蚀防腐蚀领域有应用前景。

5.结语

有机无机杂化涂层兼有有机涂层和无机涂层的优点，赋予这种涂层优异的机械性能。就金属防腐蚀性能而言，涂层中的有机成分能大幅度降低涂层的通透率，无机成分提供羟基等极性基团，使涂层具有极好的湿附着力。有机缓蚀剂用于取代毒性大的六价铬化合物。为降低有机缓蚀剂从涂层中的挥发，就发展了笼蔽技术，即有机缓蚀剂与β-环糊精形成复合物，以及有机缓蚀剂进行的LBL自组装。有机缓蚀剂在发生腐蚀时，受到腐蚀电极上pH的急剧变化，才释放出来产生缓蚀效果。有机缓蚀剂的笼蔽技术使涂层具有长效保护作用。目前发展的超疏水性涂层基本上属于有机无机杂化涂层中的一类。这种涂层具有强烈的憎水性能，水溶液不能在其上润湿铺展，也就不能透过。如果把这些技术结合起来，就能形成一种具有超级防腐蚀性能的涂层：有机无机杂化涂层作底漆，内掺笼蔽的有机缓蚀剂，表面层采用超疏水性涂层。但需要注意的是，因为超疏水性涂层表面需要较高的粗糙度，这种涂层的装饰效果未必就符合要求。