双功能微胶囊设计环氧涂层：热管理与腐蚀防护的协同策略

《Progress in Lipid Research》：Dual-functional microcapsule-engineered epoxy coatings for synergistic thermal management and corrosion protection

本文开发了基于石蜡@二氧化硅（Pn@SiO2）微胶囊的导热相变防腐涂层（PS-x/EP），通过界面聚合法制备的微胶囊具有高包封率（E=85.53%）、高相变焓（ΔHm=154.93 J/g）和导热系数（0.355 W/(m·K)）。该涂层通过微胶囊构建局部导热路径，导热性较纯环氧涂层（EP）提升54.9%，且相变缓冲温度波动。电化学阻抗谱（EIS）与盐雾试验表明，填料量≤20%的涂层保持优异防腐性能（如PS-1/EP的|Z|0.01 Hz在3.5% NaCl中浸泡30天后达2.15×109 Ω·cm2），为兼具热管理与防腐的双功能涂层开发提供新思路。

　　

Highlight

本研究成功制备了Pn@SiO₂微胶囊，并将其引入环氧树脂基质中，开发出具有高效热管理和持久腐蚀防护功能的涂层（PS-x/EP涂层）。微胶囊呈现球形形态，具有高封装稳定性和优异的相变性能。当微胶囊含量从5%增加到30%时，PS-x/EP涂层的导热性较EP涂层最高提升54.9%。

结论

本研究成功制备了Pn@SiO₂微胶囊，并将其引入环氧基质中，开发出具有高效热管理和持久腐蚀防护功能的涂层（PS-x/EP涂层）。微胶囊呈现球形形态，具有高封装稳定性和优异的相变性能。当微胶囊含量从5%增加到30%时，PS-x/EP涂层的导热性较EP涂层最高提升54.9%。相变过程有效缓冲了温度波动，降低了涂层温度。电化学阻抗谱（EIS）和盐雾试验结果表明，填料含量在20%以内的复合涂层保持了优异的防腐性能，其中PS-1/EP（5%）涂层在3.5% NaCl溶液中浸泡30天后，|Z|_{0.01 Hz}仍保持在2.15×10⁹ Ω·cm²。这项工作为开发具有高效热管理和防腐性能的导热防腐涂层提供了新策略，为需要双功能调控的应用提供了潜力。