聚乳酸微腔阵列的制备及酸度响应释放缓蚀剂研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:walger
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常用的金属腐蚀防护技术中,合理添加缓蚀剂是一种有效的防腐手段。在金属接触腐蚀介质之前,可以在金属表面进行预处理。而单一的缓蚀剂涂覆在金属板表面对金属的保护并不能长久有效的保持防腐能力并且制备过程复杂,因此,如何有效提高对金属的腐蚀防护能力还需要进一步研究和探索。本论文通过微接触印刷技术,一步浸涂工艺等方法制备出聚乳酸微腔阵列,在微转移印刷之前,在微腔阵列中的第一个研究用染料填充,该染料用作p H响应释放传感器的腐蚀抑制剂模型。以聚乳酸作为基材装载模型缓蚀剂空腔,在不同p H值下释放聚乳酸包裹的模型缓蚀剂,通过聚乳酸薄膜的自身降解完成缓释,同时也对装载不同浓度的缓蚀剂于不同溶液环境对金属防护的能力进行探讨。而且聚乳酸微腔阵列薄膜的降解对周围p H环境敏感,并遵循一级降解动力学,这种对p H敏感的聚乳酸薄膜可用于控制封装模型缓蚀剂进行释放。聚乳酸微腔阵列薄膜在不同p H环境条件下随时间的降解速度,与中性p H或酸性p H相比,碱性p H降解聚乳酸微腔阵列薄膜的速度明显更快,从而在所有情况下均发现了一级降解动力学显示了聚乳酸薄膜的p H控制释放动力学的可能性。与需要外部能源的刺激相比,p H作为释放刺激物是有利的,因为不需要施加外部刺激物。低p H和高p H有助于增加聚乳酸溶解度,从而增加模型缓蚀剂释放。聚乳酸降解是由于一级动力学并且高度依赖时间和p H值,发现可以通过聚乳酸微腔壁溶解来释放模型缓蚀剂,其中p H 13和p H 11可以在1天之内从微腔室中完全释放出来,而几乎中性的p H值即使在整整一周内也不能释放50%。这为加速腐蚀试验来评估涂层防腐蚀能力的奠定了重要基础。通过制备好的聚乳酸微腔阵列薄膜负载缓蚀剂2-巯基苯并噻唑,并且配制不同浓度的缓蚀剂,分别对金属板进行不同的涂层处理,于盐溶液和水溶液进行对照组实验来探究聚乳酸微腔阵列负载缓蚀剂涂层对金属腐蚀防护能力。研究表明,极限浓度范围内负载缓蚀剂2-巯基苯并噻唑50 mg/m L聚乳酸微腔阵列涂层对金属板腐蚀防护效果最好。综上所述,运用微接触印刷技术、一步浸涂工艺等方法制备的聚乳酸微腔阵列负载缓蚀剂对金属防护是一种有效的防腐手段,同时具备简易、快速、成本低廉、方法灵活、操作方便等特点,酸度响应释放方法为发展基于聚乳酸微腔阵列的新型金属防护涂层提供了重要基础。
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