单一与双重防腐剂使用对LbL多层涂层生长及防腐性能的影响

《Polymer Engineering & Science》：Influences of Single and Dual Anticorrosion Agent Usage on Growth and Corrosion Protection of the LbL Multilayered Coatings

制备了含苯并三唑（BTA）和咪唑啉酮离子液体（IL）的聚电解质多层膜（PEMs）涂层，通过QCM-D表征其成膜性能，SEM证实涂层在3.5% NaCl中稳定存在，电化学分析显示混合剂涂层（PAH.IL.BTA-PAA）_50的腐蚀电位（-0.72V）和电流密度（4.17μA/cm2）最优，抑制效率达86.4%，协同效应显著。

　　

摘要

本文旨在利用石英晶体微天平-耗散法（QCM-D）制备并表征含有苯并三唑（BTA）和/或咪唑类离子液体（IL）作为抑制剂的抗腐蚀聚电解质多层膜（PEMs）。我们提出了一种新的策略，用于开发基于聚（烯丙胺盐酸盐）（PAH）和聚（丙烯酸）（PAA）的PEMs作为铝合金AA2024的腐蚀抑制剂。在多层膜生长过程中，这些抑制剂单独或与阳离子聚电解质（PE）一起沉积到PEMs中。紫外-可见光谱分析证实了（PAH.BTA-PAA）₅、（PAH.IL_0.8-PAA）₅和（PAH.IL.BTA-PAA）₅中确实含有抑制剂。扫描电子显微镜（SEM）分析显示，即使在3.5% NaCl腐蚀环境下，AA2024表面仍形成了层状（LbL）涂层。电化学分析结果表明，这些涂层的防腐性能如下：（PAH.IL.BTA-PAA）₅₀ > （PAH.BTA-PAA）₅ > （PAH.IL_0.8-PAA）₅ > AA2024本身。未经处理的AA2024具有最高的腐蚀倾向，其腐蚀电位（E_corr）为-0.77 V，腐蚀电流密度（I_corr）为30.7 μA/cm²；而（PAH.IL.BTA-PAA）₅₀的腐蚀电位最低，为-0.72 V，腐蚀电流密度最低，为4.17 μA/cm²，其耐腐蚀性大约是未经处理材料的10倍。此外，（PAH.IL.BTA-PAA）₅₀的腐蚀速率最低，为0.009 mm/year，而原始AA2024的腐蚀速率为0.091 mm/year。（PAH.BTA-PAA）₅、（PAH.IL_0.8-PAA）₅和（PAH.IL.BTA-PAA）₅的抑制效率分别为70.5%、67.8%和86.4%。含有IL-BTA混合物的PEMs具有更好的防腐效果，这归因于其协同作用。包含两种活性剂的纳米层状（LbL）涂层可能为进一步提高防腐性能提供新的途径。