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磁性纳米材料兼具磁性材料和纳米材料的双重特性,基于其易功能化的表面,在数据存储、生物医药及环境治理等很多领域具有非常广阔的应用前景。本文以磁性纳米球为模板,将不同结构的缓蚀剂分子装载于磁性纳米球,制备具有缓释能力的磁性纳米材料,进而将其分散于有机涂层中,使之在环境刺激下释放出缓蚀剂,实现对金属的防腐和自修复,并利用磁性纳米球在聚合物涂层中的纳米结构制备一类疏水、粗糙性表面而展现涂层的抗污能力。本文采用溶剂热法制备了尺寸约为100 nm、结构疏松的Co Fe2O4磁性纳米球。将苯并三唑(BTA)以共价结合的方式装载至其表面,得到Co Fe2O4/BTA纳米球。利用聚乙烯亚胺(PEI)对Co Fe2O4纳米球进行表面改性,进而与聚天冬氨酸钠(PASP)静电结合,得到Co Fe2O4/PEI/PASP纳米球。同样采用静电结合法将聚丙烯酸钠(PAAS)和咪唑啉季铵盐(IQAS)依次装载至Co Fe2O4/PEI表面,得到Co Fe2O4/PEI/PAAS/IQAS纳米球,这四种纳米球在室温下均具有超顺磁性,饱和磁化强度依次为70.0 emu/g、65.0 emu/g、59.5 emu/g和45.4 emu/g。将Co Fe2O4/BTA、Co Fe2O4/PEI/PASP和Co Fe2O4/PEI/PAAS/IQAS纳米球分别掺杂在SBS中成膜,得到了表面平整、致密的有机涂层。测试结果表明,掺杂了磁性纳米球的涂层可以有效抑制铜片的阳极极化,增大样品阻抗,降低腐蚀电流,从而抑制铜片的腐蚀。Co Fe2O4/PEI/PAAS/IQAS由于负载了两层缓蚀剂,具有双重防护作用,因而防腐性能最优。将Co Fe2O4/PEI/PAAS/IQAS磁性纳米球掺杂于SBS涂层中,划痕后进行测试,结果表明,磁性纳米球表面装载的缓蚀剂只在腐蚀环境刺激下,打破与磁性纳米球之间的静电力而释放,从而抑制金属的进一步腐蚀,具有明显的自修复功能。通过对玻片表面进行piranha溶液和硅烷化处理,将SEBS基层和结构层紧密涂覆在玻片表面,然后将掺杂了Co Fe2O4/PEI/PAAS/IQAS磁性纳米球的PS-PDMS-PVMS涂层涂覆于其上,得到一种疏水性、纳米级粗糙的表面。测试结果表明,该防污涂层比较粗糙,且为疏水性表面,水接触角为114.5°,SEBS涂层样品在浸泡于BSA-FITC蛋白质溶液过程中会不断吸附蛋白质,而掺杂了磁性纳米球的PS-PDMS-PVMS涂层几乎不吸附蛋白质,具有明显的防污能力。