海洋防腐领域中有机缓蚀剂的研究进展

摘要

结论

随着海洋经济的不断发展，海洋防腐涂料的研究及开发应用已经引起了全世界的广泛关注。研究表明，掺杂缓蚀剂可有效提高涂层的防腐性能。此前较为成熟的无机缓蚀剂作用单一、用量较大、持续防护效果短、对涂层选择性强，在某些苛刻海洋腐蚀环境下无法提供有效的缓蚀效果。而有机缓蚀剂具有较高的缓蚀效率和反应活性，相比无机缓蚀剂可提供稳定、持久的缓蚀效果。但部分有机缓蚀剂在合成和应用过程中会造成严重的环境污染，有悖于人们“低碳”、“可持续”的发展理论。因此，生物相容性好、绿色、高效的有机缓蚀剂应成为未来缓蚀剂发展的主要方向。

然而，将有机缓蚀剂应用至涂料中的研究起步较晚，国内在该领域的发展更为缓慢。有机缓蚀剂在涂层中的缓蚀保护机制、失效机制还未明晰。目前认为，利用微/纳米容器可有效减少直接掺杂有机缓蚀剂对涂层造成的性能损伤及其自身的泄漏失效。针对有机缓蚀剂的自身局限性，未来的研究方向应集中在以下方面：

（1）尝试运用液相色谱-质谱法、气相色谱-质谱法等现代测试分析手段对有机缓蚀剂分子中有效缓蚀活性成分进行判定，进而完善有机缓蚀剂分子结构与缓蚀机制间的构效关系；

（2）分析含有机缓蚀剂的防腐涂层的宏观性能、微观形貌结构、界表面作用力三者之间的内在联系，阐明有机缓蚀剂对金属基体表面以及涂层中金属离子的螯合配位作用过程，采用腐蚀产物分析法、电化学法、谱学方法等手段从宏观、微观、分子3个层面探究有机缓蚀剂在涂层中的缓蚀作用机制；

（3）通过单一变量法探究有机缓蚀剂类型、浓度等因素与涂层之间的对应关系，并通过加大实验样本量对有机缓蚀剂与涂料之间的适用性作出系列研究分析；

（4）进一步验证不同微/纳米容器和不同负载方法对金属基体种类、涂层和有机缓蚀剂之间的普适性。并通过工业样品实验和更加全面的性能测试对封装固定法的应用前景作出评估；

（5）加大无毒无害、可生物降解、环境友好型有机缓蚀剂的开发力度。并尝试将有机缓蚀剂与其他化合物进行复配构建协同体系，增强涂料自身功能性，以适应复杂的海洋腐蚀环境。