我国科学家发明 废旧轮胎新用途，橡胶颗粒打造超疏水防腐涂层

IT之家 9 月 2 日消息，中国科学院海洋研讨所今日公布，该所海洋症结原料天下重点实行室海洋腐化污损与防控原料研讨组受橡胶跑道耐磨缓冲多层结构开导，使用废旧轮胎橡胶颗粒作为铠甲化骨架结构设计构建了一种兼具高机械稳定性与长效防腐性能的超疏水复合涂层。相干研讨结果揭橥在国际学术期刊 Chemical Engineering Journal（影响因子 13.2）。
受天然界“荷叶效应”启示的超疏水原料（水静态接触角 > 150°、滚动角 < 10°）的发明、仿生制备及其在自干净、油水分别、辐射制冷、能量收集、流体减阻、防腐、防冰、可穿着传感等领域的巨年夜应用潜力受到了研讨职员的高度关注。特殊是在防腐领域，超疏水原料表面极低的固－液接触面积和低表面能特征为防腐涂层原料的设计开发提供了立异性视角。
然而，现在超疏水防腐原料普遍存在机械稳定性差、易磨损失效、长效防护性能欠佳等问题，难以满意在现实应用场景和繁芜工况前提下对原料的性能需求，阻碍了超疏水原料从实行室研讨迈向现实应用的历程。如何设计开发高稳定性超疏水长效防腐涂层仍是当前本领域的紧张研讨热点与挑战。

▲ 基于废旧轮胎橡胶颗粒构建高稳定性超疏水防腐涂层的研讨择要图研讨团队从生存中常见的橡胶跑道多层结构耐磨－耐候－缓冲特征得到灵感，以及对废旧橡胶轮胎累积带来的资源糟蹋、情况污染与接纳再使用问题的思考，张斌斌领导的研讨小组立异性地将废旧轮胎橡胶颗粒与铠甲化结构设计理念相团结，成功构建了一种三层复合超疏水防腐涂层，实现了废料高值化使用与高性能超疏水防腐涂层的“双赢”设计。
该复合涂层由环氧树脂（EP）作为底层，接纳再使用的轮胎橡胶颗粒（RTR）作为年夜标准铠甲结构中心层，以及氟硅烷改性氧化铝 @热塑性聚氨酯（S-Al2O3@TPU）构成的超疏水面层形成三层防护体系。所制备的 RTR 铠甲化超疏水复合涂层可以或许蒙受 1200 次砂纸摩擦循环、450 次胶带剥离循环和 1050 克落砂打击，浮现了明显提升的机械稳定性与界面团结力。
电化学测试结果表现，经涂层保护的 Q235 碳钢的低频模值和电荷转移电阻提升了 7 个数目级，腐化电流密度下降了 5 个数目级。其余，在 3.5 % 氯化钠溶液浸泡 840 小时和户外海洋年夜气情况袒露 1680 小时后涂层仍能保持超疏水防护特征，表现了其具有优秀的长效防腐潜力。
该研讨所设计的 RTR 铠甲化高稳定性超疏水防腐涂层不但实现了资源的循环使用，还为高耐磨－高耐候超疏水功效防护原料的开发提供了一种有用的解决思路。随着表面稳定性和长效历久性的不断强化，超疏水功效防护原料也将渐渐从实行室样品向工程化产品一连推进，并在更多领域浮现生产业化与推广应用前景。
论文第一作者和通讯作者为中国科学院海洋研讨所张斌斌特聘研讨员，该研讨得到了山东省重点人才工程和山东省优青项目的赞助。
IT之家附论文链接：