钛硼共掺杂有机-无机杂化涂层的协同增强防腐性能研究及其在海洋环境中的应用

（编辑推荐）本研究通过溶胶-凝胶法合成钛硼有机硅树脂(TBS)，与酚醛环氧树脂(EPN)构建复合防护体系。当TBS质量分数达50%时，涂层在3.5 wt% NaCl溶液中浸泡30天后低频阻抗(|Z|0.01 Hz)仍保持>1010 Ω·cm2，酸/碱环境浸泡7天表面完整，初始分解温度提升至233°C，为海洋湿热环境高性能防腐涂层设计提供新策略。

　　

Highlight

钛硼硅树脂(TBS)通过苯基三乙氧基硅烷(PTES)、二甲基二乙氧基硅烷(DEMS)、钛酸异丙酯(TPT)和硼酸的酸催化水解-缩合反应合成，与酚醛环氧树脂(EPN)复合后形成钛硼共掺杂有机-无机杂化涂层(TBS_x-EPN_y)。该涂层在复杂海洋环境中展现出卓越的长期防腐性能。

Materials

实验材料包括：苯基三乙氧基硅烷(PTES，上海阿拉丁)、氧化铁红、二甲基二乙氧基硅烷(DEMS，麦克林)、硼酸(天津大茂)、玻璃鳞片(阿拉丁)、钛酸异丙酯(TPT，山东科源)、酚醛环氧树脂(EPN，南亚塑胶)等。

Coating synthesis and characterization

如图1a-b所示，采用溶胶-凝胶法制备TBS-EPN。红外光谱(图1d)显示：3073 cm^-1和1430 cm^-1为Si-C₆H₅苯环特征峰，1130 cm^-1和1025 cm^-1为-OC₂H₅吸收峰，Si-O-Si反对称伸缩振动峰出现在...

Conclusions

钛硼共掺杂将树脂从线性结构转变为复杂交联网络，提升涂层致密性。当TBS添加量为50%时，涂层在3.5 wt% NaCl中浸泡30天的|Z|_{0.01 Hz}阻抗值>10¹⁰ Ω·cm²，初始分解温度达233°C，为海洋湿热环境防腐提供创新解决方案。