Self-healing and anticorrosion coatings based on responsive polymers with metal coordination bonds

腐蚀 材料科学 涂层 聚合物 金属 阴极保护 水溶液中的金属离子 化学工程 冶金 复合材料 化学 电化学 物理化学 电极 工程类
作者
Krisada Auepattana‐Aumrung,Daniel Crespy
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:452: 139055-139055 被引量:39
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139055
摘要

Coatings containing corrosion inhibitors are effective materials for hindering corrosion of metals and alloys structures. However, shortcomings of these coatings include an uncontrolled leaching of inhibitors and susceptibility to mechanical damages, which lead to a shortened anticorrosion property. To overcome these issues, we prepare a new smart coating with the abilities of releasing selectively corrosion inhibitors and repairing autonomously mechanical damages. This dual-function is imparted by a pH-responsive polymer containing a corrosion inhibitor which coordinates cerium ions. Upon corrosion, the polymer releases the corrosion inhibitor and cerium which then forms insoluble cerium oxides or cerium hydroxides on cathodic sites. The corrosion rate of aluminum alloys coated with the polymer conjugate complex is ∼ 31 times lower than for the coating of the polymer conjugate that is not complexed. Self-healing after mechanical damage is enabled by the metal–ligand coordination bond between cerium ions and conjugated 8-hydroxyquinoline (8HQ), leading to a restauration of ∼ 98 % of the anticorrosion properties.
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