18、接枝生物聚合物复合材料和纳米复合材料作为可持续腐蚀抑制剂

接枝生物聚合物复合材料和纳米复合材料作为可持续腐蚀抑制剂

1. 引言

腐蚀是一个严重的问题，尤其对石油工业影响巨大，因为整个供应链中使用了大量金属资产。据预测，富裕国家每年因腐蚀及其影响所产生的费用占全球GDP的3% - 5%。普通涂层存在诸多缺点，如涂层成分与金属基体之间耦合不足，导致破裂和坍塌风险增加。为了缓解腐蚀问题，许多行业采取了多种措施，包括选择合适的材料、覆盖层和衬里、阴极保护以及使用腐蚀抑制剂等。其中，使用生物聚合物或复合涂层将腐蚀防护降低到可接受标准，是克服现有局限性最有前途的方法之一。为了提高聚合物涂层的防腐蚀效果，需要增强其附着力、机械性能和阻隔作用。

近年来，研究人员致力于寻找可持续的腐蚀抑制剂，以替代有害的有机和无机化学品。天然存在的物质正好满足了这一需求，它们不仅环保、生态可接受，而且来源广泛、价格低廉，是可再生资源。例如，Xu等人开发了一种聚天冬氨酸 - 三聚氰胺接枝共聚物，并研究了其对CaCO₃和Ca₃(PO₄)₂垢的减少以及氧化铁的分散能力。

生物聚合物纳米复合材料和复合材料正越来越多地被研究作为各种极端条件下多种基材的腐蚀抑制剂。复合是一种改性过程，通过多种成分的反应形成一种化学性质独特的材料，其性质与各特定元素的属性不同。纳米复合材料的组分直径小于1微米（通常< 0.1 pm）。

许多生物聚合物已被研究作为腐蚀抑制剂。Jmiai等人研究了双生物聚合物（包括壳聚糖和海藻酸钠）对铜腐蚀的抑制作用。动态极化测试表明，这两种抑制剂都使Ecorr向负值方向移动，并大大降低了icorr。海藻酸钠和壳聚糖的抑制效率分别为82%和87%，并且理论研究也支持了实验结果。Shahmoradi等人将从开心果壳中提取的纤维素和木质素混合物用于