水性聚氨酯膜吸收CO₂矿化形成复合膜及其防腐蚀性能

作者：董勇; 姚皖生; 董晓宇; 王兆飞; 樊康鑫; 张雪敏; 李学良; 丁运生

来源：高分子材料科学与工程, 2022, 38(05): 9-16.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0105

• 水性聚氨酯
• 成盐剂
• CO2
• 矿化
• 复合膜
• 防腐蚀性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚二元醇（PPG）和N,N-二甲基-N',N'-二（2-羟丙基）-1,3-丙二胺等为主要原料制备了聚氨酯预聚体，并利用乙酸、3-羧基-3-羟基戊二酸和2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）为成盐剂与聚氨酯预聚体反应，产物经乳化得到3种阳离子水性聚氨酯胶乳（WPU1,WPU2和WPU3），并将其制膜后浸泡在模拟海水中。研究了3种水性聚氨酯膜吸收CO2并矿化形成聚氨酯-碳酸钙（PU-CaCO3）复合膜的过程及防腐蚀性能。红外光谱分析结果表明，成功合成了3种阳离子水性聚氨酯。粒径分析表明，WPU1,WPU2和WPU3胶乳粒径大小分别为19.38 nm,93.08 nm和84.33 nm。X射线衍射、扫描电镜和电化学测试结果表明，WPU2和WPU3膜经模拟海水浸泡后表面出现CaCO3矿化层，WPU3膜表面形成的矿化层较致密，且具有优良的防腐蚀性能，其腐蚀速率和腐蚀电流密度分别为1.70×10-3mm/a和1.44×10-7A/cm2。

• 单位
  合肥工业大学