智能自修复防腐涂层研究进展综述
摘要
为提高防腐涂层的使用寿命，研究人员将目光转向具有自修复功能的智能自修复防腐涂层，具有自修复功能的智能防腐涂层越来越受到重视。分析了各类自主型智能自修复防腐涂层与非自主型智能自修复防腐涂层的优缺点、自修复机制及部分智能自修复防腐涂层在油气行业中的应用，阐述了成膜物质型与缓蚀剂型2种自主型智能自修复防腐涂层的制备方法及作用机制，论述了温度刺激响应机制型、光刺激响应型、形状记忆型3种非自主型智能自修复防腐涂层的制备路径及作用机制。目前，智能自修复防腐涂层在油气行业的应用还存在一定限制，降低智能自修复防腐涂层成本，提高其自修复效率和耐久性将会是未来智能自修复防腐涂层主要发展方向。
关键词
智能防腐涂层；自修复；微胶囊；形状记忆
0 引言
金属腐蚀会带来极大的经济损失及较为严重的安全后果。研究表明，2014年中国的腐蚀总成本约占当年GDP的3.34%［1］。油气行业中各种设备、管道及储罐等都会发生严重的腐蚀，有关资料显示，美国每年仅因为管道腐蚀产生的经济损失高达20×108美元，英国和德国分别为17×108美元和33×108美元。油气行业中金属腐蚀不仅会带来资源和人力的浪费，而且还会造成严重的安全问题与环境污染问题。
防腐涂层是油气行业腐蚀中常采用的防腐方法，在对油气储运管道进行防腐保护的过程中，通常对防腐涂层有以下几点要求：一是防腐涂层本身要具备良好的电绝缘性。二是涂层要具备良好的耐剥离性，能够保证涂层和管材之间的黏度，防止后续出现防腐涂层脱离的问题。三是涂层要具备较强的稳定性，能适应高压、高温和酸碱度等环境。四是涂层要及时修补。因为在使用过程中，防腐涂层会产生细微的裂纹等缺陷问题。当涂层出现缺陷时，金属会暴露在空气、水和