最新录用 | 当期目录 | 过刊浏览 | 热点文章 | 虚拟专辑 | 阅读排行 | 下载排行 | 引用排行 | 期刊订阅

中国腐蚀与防护学报, 2026, 46(3): 641-652 DOI: 10.11902/1005.4537.2025.235

综合评述

原油储罐自修复涂层适应性分析与展望

成杰1, 商永滨1, 张沨喜1, 卢锋1, 刘建国,2

1.长庆工程设计有限公司 西安 710018

2.中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院 青岛 266580

Adaptability Analysis and Prospects of Self-healing Coatings for Crude Oil Storage Tanks

CHENG Jie1, SHANG Yongbin1, ZHANG Fengxi1, LU Feng1, LIU Jianguo,2

1.Changqing Engineering Design Co. Ltd., Xi'an, 710018, China

2.College of Pipeline and Civil Engineering, China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, China

通讯作者: 刘建国，E-mail：liujianguo@upc.edu.cn，研究方向为油气储运安全

收稿日期: 2025-07-25   修回日期: 2025-08-22  

基金资助: 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室开放课题.  KFKT2024-24

Corresponding authors: LIU Jianguo, E-mail:liujianguo@upc.edu.cn

Received: 2025-07-25   Revised: 2025-08-22  

Fund supported: Opening Fund of National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-permeability Oil & Gas Fields.  KFKT2024-24

作者简介 About authors

成杰，男，1980年生，高级工程师

摘要

本文聚焦储罐内顶板、底板、罐壁及加热盘管等关键部位，系统分析了各部位对涂层的性能要求，包括热稳定性、抗腐蚀性以及机械性能等，同时需兼顾响应性能。深入探讨本征型、外援型自修复涂层在原油储罐内应用的优缺点及适用性，发现pH与离子双响应微容器因自修复效率高、抗腐蚀性与耐热性佳、响应性好且成本低更具优势，但需优化微胶囊分散与兼容问题。未来需围绕材料配方、制备工艺等进行优化，以推动自修复涂层在原油储罐防护中的应用，保障行业安全与可持续发展。

关键词： 原油储罐 ; 自修复涂层 ; 适应性

Abstract

The internal environment of crude oil storage tanks remains complex and harsh over extended periods, leading to frequent failure of conventional protective coatings. As an innovative intelligent protective material, self-healing coatings demonstrate significant application potential for corrosion protection in crude oil storage tanks. This study examines key tank components—including the inner roof, bottom plate, tank wall, and heating coils, and systematically analyzes the performance requirements for coatings in each area, encompassing thermal stability, corrosion resistance, mechanical properties, as well as responsive performance. The paper provides an in-depth evaluation of the advantages, limitations, and applicability of self-healing coatings (both intrinsic and extrinsic) for crude oil storage tank applications. Findings indicate that pH- and ion dual-responsive microcontainers offer superior advantages due to their high self-healing efficiency, excellent corrosion resistance, good thermal stability, strong responsiveness, and cost-effectiveness. However, challenges regarding microcapsule dispersion and matrix compatibility require further optimization.

Keywords： crude oil storage tank ; self-healing coating ; adaptability

PDF (778KB) 元数据 多维度评价 相关文章 导出 EndNote| Ris| Bibtex  收藏本文

本文引用格式

成杰, 商永滨, 张沨喜, 卢锋, 刘建国. 原油储罐自修复涂层适应性分析与展望. 中国腐蚀与防护学报[J], 2026, 46(3): 641-652 DOI:10.11902/1005.4537.2025.235

CHENG Jie, SHANG Yongbin, ZHANG Fengxi, LU Feng, LIU Jianguo. Adaptability Analysis and Prospects of Self-healing Coatings for Crude Oil Storage Tanks. Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection[J], 2026, 46(3): 641-652 DOI:10.11902/1005.4537.2025.235

腐蚀问题已经成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素之一[1]。据相关统计，目前全球腐蚀成本约为2.5万亿美元，相当于全球国内生产总值(GDP)的3.4% (2013年)[2]。石油与石化行业的腐蚀损失尤其严重，约占国民生产总值(GNP)的6%左右，为各行业腐蚀损失平均GNP占比的2倍。

石油化工行业作为国民经济的重要支柱产业，其生产过程中大量使用各类储罐进行原料和产品的储存与运输。然而，由于储罐在服役过程中长期暴露于高湿、高盐、高温及酸性等复杂环境中，其金属结构极易发生腐蚀，不仅会导致储罐使用寿命下降，还可能引发泄漏事故，造成严重的经济损失和环境污染。有机涂层作为使用最广泛的防腐措施，其成本占总防腐蚀支出的2/3[3]。传统改性防腐涂层虽然在一定程度上能够延缓腐蚀进程，但在实际应用中仍存在诸多局限性。首先，传统有机涂层一旦出现破损，其防护性能将迅速下降，且难以实现原位修复；其次，储罐内部复杂的化学环境和机械应力作用会加速涂层的失效过程；最后，目前储罐防腐涂层的修复大多采用繁琐的人工修复，频繁的涂层维护和更换不仅增加了运营成本，还可能影响正常生产。因此，随着研究的不断深入，具有自修复功能的智能涂层技术应运而生，为腐蚀防护领域带来了新的可能性。在储罐防腐领域，自修复涂层能够在涂层出现裂纹等损伤后自动触发修复机制，恢复其防腐性能，从而显著延长储罐的使用寿命，降低维护成本。因此，开展储罐自修复涂层的设计与优化研究，不仅具有重要的理论价值，还能为石油化工行业的腐蚀问题提供切实可行的解决方案。

本文具体分析了原油储罐内顶板、底板、罐壁及加热盘管各部位对自修复涂层的具体性能要求，针对本征型自修复涂层(包括热响应型和光响应型两种)、外援型自修复涂层(包括成膜物质型与缓蚀剂型两种)以及微容器刺激响应型自修复涂层3类自修复涂层在原油储罐内应用的优缺点及适用性展开分析，并对原油储罐内应用的自修复涂层进行了预测。

1 储罐自修复涂层性能要求

储罐作为储藏和运输原油的关键设施，其安全稳定运行至关重要。储罐内部长期处于极端复杂的工况环境中，包括储存介质的化学侵蚀、温度波动、机械损伤以及与采出水接触带来的电化学腐蚀等，这些因素会逐渐导致涂层系统失效，储罐内顶板、底板、罐壁及加热盘管等钢制件因腐蚀发生穿孔，漆膜易出现鼓泡、开裂，甚至大面积脱落，导致腐蚀性介质扩散至金属壁面形成点蚀穿孔，严重威胁着储罐的安全运行和使用寿命，这无疑对自修复涂层的性能提出了严苛要求。自修复涂层作为一种新型防护涂层，能够在涂层出现损伤时自动修复，有效延长涂层的服役寿命，因此在原油储罐防护领域具有广阔的应用前景。然而，原油储罐内部空间分为气相、油相和水相，各部位接触腐蚀介质、工况各异[4]，如罐底板腐蚀介质及水分沉积形成电池腐蚀，罐顶板受光照影响存在温差且周期性循环，罐壁经常与油品摩擦产生静电导致电荷积累等，因而储罐内不同部位对自修复涂层的性能要求也各不相同。了解原油储罐各部位的环境特点，明确对自修复涂层性能的要求，是开发和应用高性能自修复涂层的基础。

1.1 罐顶对自修复涂层的性能要求

原油储罐罐顶的腐蚀主要是由罐内气相介质造成的[5]。罐顶内部主要接触油品蒸气、少量冷凝水及可能存在的酸性气体。首先，罐顶夏季白天受日照影响显著，表面温度可达约50 ℃[4]，夜间及冬季温度又会骤降，因而产生较大的热应力。这要求罐顶涂层具有良好的热稳定性，使其能在高温下保持结构稳定，不发生显著降解或软化。此外，高温会促使罐内原油中油蒸气、水和腐蚀性气体挥发，罐顶内壁易形成凝结水膜，罐内气体中含有的SO2、H2S、CO2、挥发酚等杂质会溶解在凝结水膜中形成酸性环境，罐顶凝结水膜pH范围约为4.5~6.0。在储罐运行过程中，其特有的呼吸效应促使氧气持续渗入罐体内部，并经由形成的凝结水膜向金属基体表面进行扩散迁移，由此诱发罐顶区域的腐蚀进程。此类腐蚀常伴有局部腐蚀现象，如点蚀等，腐蚀程度较为严重。这要求自修复涂层具有良好的抗气体渗透性、耐蚀性和精准的pH响应性，以有效抵抗氧气、水蒸气、SO2、H2S、CO2等侵蚀性气体，以及溶解于凝结水膜中的杂质的侵蚀，同时实现损伤部位的自主修复功能。该自修复体系的最佳pH响应区间约为4.5~6.0。此外，罐顶还可能受到人员巡检、维护作业等造成的机械划伤或冲击，这要求涂层具有一定的耐磨性和抗冲击性。

因此，针对罐顶区域的自修复涂层应采用抗气体渗透性好、耐蚀性好、热稳定性好且具有良好冲击韧性的材料，最好兼顾pH响应性能。

1.2 加热盘管对自修复涂层的性能要求

加热盘管作为原油储罐内腐蚀最为严重的部分，其腐蚀主要受高温及复杂的腐蚀环境两方面的影响。

在储罐使用过程中，加热盘管内通常通有100 ℃左右的蒸汽或热水[4]，这就要求涂层材料在高温下不发生明显的软化、变形、降解、脱落或其他性能衰减，依然能保持其防腐蚀等性能。因此在高温环境下，自修复涂层的热稳定性成为衡量涂层性能的关键指标，加热盘管涂层要求具有良好的热稳定性。同时，高温环境会加速修复剂的扩散和反应速率，但过高的温度也会导致修复剂过早释放或失效，因此，涂层最好具备精确的温度响应特性，在特定温度范围内实现可控修复。由于储罐加热盘管内介质温度在100 ℃左右，因此其温度响应的触发阈值设置在100 ℃左右为宜。此外，温度升高会导致电化学腐蚀加剧，研究表明，在50~70 ℃温度范围内，碳钢的局部腐蚀最为严重，腐蚀速率出现一个极大值，盘管壁温度达到90 ℃左右时腐蚀速率再次出现极大值[6]，该温度与原油储罐加热盘管温度相近，这要求自修复涂层具有良好的防腐性能。

原油储罐加热盘管处于罐底含油污水层环境中，水中溶解了大量的腐蚀介质，如硫酸盐还原菌(SRB)、溶解氧、CO2、H2S、Cl-等，从而导致加热盘管外壁不断发生腐蚀，易造成盘管腐蚀、穿孔及泄漏，严重影响生产[4,6,7]。此外，高矿化度污水配伍性差，结垢后会聚结在加热盘管上，形成垢下腐蚀，加剧腐蚀进程[4]。因此，加热盘管自修复涂层需具备良好的防腐性能，能有效阻隔这些腐蚀性物质与盘管金属表面接触，减缓腐蚀速率。

综上所述，加热盘管自修复涂层应采用热稳定性及抗腐蚀性良好的材料，同时要求该涂层最好具有精确的温度响应性能，响应阈值约100 ℃。

1.3 罐底对自修复涂层的性能要求

罐底长期保留一定深度的富氧酸性沉积水和沉积物，其复杂成分是导致原油储罐内底板腐蚀的主要因素。

罐底积聚了大量高离子浓度的富氧酸性水，pH约6.6，相关研究表明，沉积水中主要包含Cl-、S2-、SO42-、Ca2+、Mg2+等，其中含量最高的是Cl-[8]，罐底沉积水中Cl-浓度受原油开采、加工及储罐运行条件的影响显著，以长庆油田为例，其储罐沉积水Cl-浓度高达3.24%[4]。Cl-穿透能力强，优先吸附在涂层脱落和开裂处，又因罐底污泥、锈层以及点蚀坑等流动性差，罐底板表面形成点蚀核，并逐步变大为孔蚀源，该部位金属局部酸化严重，离子浓度升高，呈“大阴极小阳极”腐蚀规律，局部腐蚀程度加剧[9]。罐底板沉积水矿化度高，离子浓度大，进一步加剧了腐蚀进程。罐底的剧烈腐蚀要求罐底涂层具有较好的耐蚀性，酸性环境和高离子浓度环境也为自修复涂层的离子响应性和pH响应性奠定了基础，Cl-响应阈值随原油产地等因素而显著变化，以长庆油田为例，其Cl-响应阈值约3.24%，pH响应阈值约为6.6。此外，沉积水中含有的悬浮垢样颗粒，会对涂层产生磨蚀，这要求罐底涂层具有一定的涂层附着力和抗冲击性。此外，罐底采出水温度在45 ℃左右[4]，温度较高，因此罐底自修复涂层需具备一定的热稳定性。

原油储罐内沉积物也是诱发金属腐蚀的关键因素之一。罐底沉积物与罐底板金属电极电位不同，沉积物在金属表面形成的微小区域可构成电偶腐蚀，加剧了罐壁金属的腐蚀过程。同时，沉积物中通常含有硫化物、氯化物等腐蚀性化学成分，这些物质可直接与金属发生化学反应，破坏金属的表面膜，促使局部腐蚀持续发展[10]。因此罐底涂层需具有良好的耐蚀性。

综上所述，罐底自修复涂层应具备一定的附着力、抗冲击性、热稳定性以及良好的耐蚀性，同时该涂层最好具有离子响应和pH响应功能。

1.4 罐壁对自修复涂层的性能要求

罐壁分为水相部分和储油部分，腐蚀类型主要以均匀腐蚀为主[11]。前者直接接触或浸泡在含有高浓度腐蚀性离子的富氧酸性沉积水中，如Cl-、SO42-等，其组分腐蚀与罐底沉积水类似，但罐壁水相离子浓度沿罐壁高度存在一定梯度变化。在水相顶部靠近油水分界面处，部分腐蚀性物质会因浓度差向水相扩散，但受原油阻挡，扩散速度有限，导致此处浓度相对较低；而在水相底部靠近罐底区域，因沉降作用及与罐底沉积水的物质交换，腐蚀性离子浓度逐渐升高，但离子浓度相对罐底较低，因此罐壁水相部分与罐底具有相似的Cl-侵蚀作用，但程度相对较轻。并且液面两端氧浓度不同会引起的氧浓差电池腐蚀，其中液面以下罐壁由于氧浓度相对较低而成为阳极被腐蚀，尤其在实际运行中，油罐倒罐时会增大氧浓度差，从而增大腐蚀速率[11]。罐壁水相部分复杂的腐蚀机理要求涂层需具备一定的耐蚀性。后者与原油直接接触，罐壁表面为油润湿状态，其内壁腐蚀速率相对较小[9]；但涂层需要长期耐受原油及其中可能含有的各种化学物质的侵蚀，因而要求涂层具有良好的耐油性，使其不被油品溶解或溶胀，以保持涂层的物理和化学性能稳定。同时，油品中可能存在的酸、碱、盐等电解质会加速金属基体的电化学腐蚀，堵塞微胶囊或微管路的释放通道，或者与修复剂发生副反应，从而干扰涂层的自修复过程，因此涂层应具有良好的耐蚀性和离子响应性，以保证涂层顺利实现自修复。各油田原油储罐油相Cl-浓度差异显著，以长庆油田第五采油厂为例，其油相Cl-浓度范围为0.41%~0.82%，而常规原油储罐中水相Cl-浓度通常在1.0%~5.0%之间，罐壁腐蚀以水相为主，因此其离子响应阈值范围约为1.0%~5.0%。此外，在油品的进出过程中，罐壁可能会受到油品的冲刷磨损，因此涂层需具备一定的抗冲击强度，能够抵抗油品流动产生的摩擦力，减少涂层的损耗，延长涂层的使用寿命。

综上所述，罐壁区域自修复涂层应该具有良好的耐蚀性、耐油性、离子响应性及较高的抗冲击强度。

1.5 储罐内易损部位对自修复涂层的性能要求

储罐内的焊接接头、边角等部位由于结构特殊、受力复杂以及所处环境恶劣，成为腐蚀防护的薄弱环节。焊接接头因热影响区组织不均匀、残余应力集中，易在含硫、Cl-及水分的油品介质中发生电化学腐蚀，导致裂纹萌生与扩展[12]；边角区域因涂层施工时尖锐边角难以均匀覆盖，导致涂层流挂、收缩，易形成针孔、漏涂等缺陷，成为腐蚀介质渗透的通道。

储罐内的焊接接头、边角等部位的涂层失效机理主要包括3方面：其一，油品中含有的硫化物、水分及无机盐在焊接接头缝隙和边角处富集形成局部腐蚀电池，涂层因施工缺陷(如针孔、厚度不均)或老化开裂导致腐蚀介质直达金属基体，引发点蚀或缝隙腐蚀。这要求易损部位的涂层必须具备良好的耐蚀性，能够有效抵抗介质的侵蚀，并且针对含S、Cl-等复杂环境，涂层需具备优异的离子响应性、耐化学介质渗透性和化学稳定性，使其能够阻止腐蚀介质的渗透且不易与介质发生化学反应。其二，焊接过程中金属材料受局部加热，并快速冷却，导致焊剂与基体金属之间产生较大的焊接残余应力，其最大值集中在焊缝和热影响区处，焊接残余应力与储罐运行中的压力波动使焊接接头区域涂层承受交变应力，若涂层韧性不足或与基体结合力弱则易发生开裂、剥离[13,14]；涂层与基体之间的良好附着力是保证涂层能够长期发挥保护作用的关键。对于焊接接头、边角等易损部位，由于存在应力集中、表面不平整等问题，要求涂层具有更高的附着力，防止涂层出现剥离、开裂等现象。此外，储罐在使用过程中会受到各种外力的作用，如介质的冲击、温度变化引起的热胀冷缩等，因此其易损部位的涂层需要具备较高的柔韧性和抗冲击性，能够适应基体的变形，减少因应力作用而导致的涂层损坏。其三，边角、焊缝余高区域因表面张力作用使涂层易出现流挂、厚度不足等问题，且涂层与金属基体的界面污染(如油污、氧化皮)会显著降低涂层附着力，加速涂层失效。为了保证涂层在易损部位能够均匀、致密地覆盖，涂层应具有适当的黏度和流动性，能够在边角、焊接接头等复杂部位形成均匀的涂层，确保无漏涂、无针孔，同时还应具有良好的干燥性能，缩短施工周期。

综上所述，储罐内易损部位自修复涂层应该具有良好的耐蚀性、离子响应性、耐化学介质渗透性、化学稳定性、附着力、较高的柔韧性和抗冲击性以及适当的黏度和流动性。

2 储罐自修复涂层适用性

近年来，智能自修复防腐涂层因其能够在涂层出现缺陷时自动修复功能而备受关注，尤其在金属储罐防腐领域，为解决传统涂层易损耗、难修复的问题提供了新的可能性，但在储罐领域应用较少。根据上文所述，储罐自修复涂层需具备良好的热稳定性、耐蚀性以及一定的抗气体渗透性、耐磨性、附着力、抗冲蚀性以及耐油性，同时兼顾响应性能。自修复涂层的优势来源于向涂层中添加含有成膜物质、缓蚀剂的纳米容器或利用光、热等外界刺激触发物理化学反应，通过这些方式增强涂层耐蚀性和使用寿命；同时选用具备良好力学性能的材料作为基材，以兼顾复合涂层整体的热稳定性、韧性和附着力等力学性能；此外，将智能化概念引入自修复涂层，使涂层识别某种粒子或刺激，更迅速、有选择地启动自修复功能，最终实现涂层对储罐的长期防护。

自修复涂层作为智能材料领域的重要研究方向，其核心修复机制基于纳米容器载药体系与外界刺激响应策略。其一，向涂层中添加负载成膜物质或缓蚀剂的纳米容器，并通过纳米容器破裂触发内部活性物质的定向释放；其二，通过光、热、pH等外场作用触发涂层内响应型分子或材料的物理化学反应。依据自修复原理，自修复防腐涂层可分为本征型自修复涂层和外援型自修复涂层两类。

2.1 常用改性防腐涂层

改性涂层在罐内具有广泛的使用，该类涂层主要以环氧树脂(EP)为基材，环氧涂层可以起到屏障作用，有效阻止腐蚀介质与金属基体接触，并通过向其中添加耐蚀剂、增韧剂等填料以增强防腐和力学性能，从而保护金属并延长其使用寿命[15]。

谢舜敏[16]以纳米SiO2改性环氧树脂、有机硅环氧杂化树脂与双酚A型环氧树脂复配，制备了一种无溶剂改性环氧涂料，用于含S储罐内壁的防腐蚀；经试验证明，该复配涂层具有较好的抗冲击强度、韧性、附着力和抗渗透能力，但该涂层仅在80 ℃以下才能发挥良好的性能。丁超等[17]以F51环氧酚醛树脂为成膜树脂，以改性酚醛胺为固化剂，采用滑石粉、云母粉等组成涂料填料体系，研制出了耐高温环氧酚醛涂料。通过对该涂料耐温性能测试，该涂料能够适用于200 ℃及以下高温环境，并具有良好的柔韧性、耐冲击性、耐盐雾性和耐液体介质性能。但该研究并未对涂层耐油性、导电率等性能进行进一步研究。魏志龙和黄凯龙[18]以水性环氧乳液和水性环氧固化剂为成膜物质，导电云母粉为导电填料，并配合防腐蚀颜填料以及助剂，制备一款综合性能优异的石油储罐内壁用水性环氧导静电耐油防腐涂料，实验结果表明该涂层具有良好的耐油性、导电性等性能，综合性能优异；但该涂层耐热水时间仅48 h左右，远不足以运用到生产实际中。陈丽娟等[19]以Ce(NO3)3作为铈源，通过水热合成法在Zr-MOF材料上合成了CeO2，并将CeO2@Zr-MOF作为填料加入环氧树脂涂层中，该CeO2@Zr-MOF环氧树脂涂层硬度较纯环氧树脂涂层提高了111.5%左右，涂层附着力较纯环氧树脂涂层提升了18%左右，并且电化学测试结果表明该环氧树脂涂层防腐性能明显优于纯环氧树脂涂层，但并未对涂层耐热性进行研究。孙艳等[20]以水性环氧树脂WE-375A为主剂，GH-169为水性环氧固化剂，迪高810作为消泡剂，并添加钛白粉、滑石粉、三聚磷酸铝、气相SiO2、分散剂、润湿剂及其他助剂，研制了一种水性环氧防腐涂层，该涂层显著提升了涂层的柔韧性，附着性及耐盐雾性也有所提升，但并未对涂层耐热性进行进一步研究。

国内对富锌涂料也有很多研究，即向环氧树脂、丙烯酸树脂等底漆中添加锌粉；此外该类涂层中还可以增加碳纳米管、石墨烯等填料，以进一步增强硬度、附着力等力学性能。

聂佳[21]通过超声分散制备了稳定的多壁碳纳米管分散液，并通过与环氧富锌底漆复配，获得了一种的碳纳米管／环氧富锌涂料，碳纳米管的添加，有效地提高了涂层的铅笔硬度和附着力，但该涂层仅在约35 ℃下表现出较好的耐蚀性。张鹏飞和黄强[22]制备了以水性环氧树脂分散锌粉为A组分的水性环氧富锌底漆，得到施工性能好、防腐性能好、贮存性能好、抗流挂性能好的水性环氧富锌涂料，复涂水性中间漆和水性面漆后满足ISO 12944 C5H的复合涂层防腐指标。冷昕阳和余海斌[23]以空心玻璃微球(HGM)和氧化石墨烯(GO)为原料，制备了氧化石墨烯包覆空心玻璃微球(GO-HGM)，经热还原得到具有导电能力的还原氧化石墨烯(RGO)包覆空心玻璃微球的功能化粉体(RGO-HGM)，并将其应用到水性环氧富锌涂料中，利用RGO所带来的导电性提高环氧富锌涂层的阴极保护能力，从而提高涂层的防腐性能，由耐盐雾测试可知，添加了RGO-HGM后涂层的耐盐雾性能都有所提高。

在国外，纳米粒子、软聚合物、纤维物质和核壳颗粒等填料已广泛应用于补偿传统涂料在机械性能方面的脆弱性，以增强使用稳定性。

Deyab和Awadallah[24]开发了一种基于环氧树脂/功能化多壁碳纳米管(f-MWCNT)复合材料的新型防腐涂层，电化学阻抗谱及纳米压痕测试结果表明，该涂层显著降低了腐蚀速率，并且具有更高的机械性能。Aminifazl等[25]将层状双羟基(LDH)纳米颗粒与环氧树脂结合，热重分析测试表明，该涂层可耐100 ℃以上的温度，但盐雾试验效果差，证明耐蚀性不强。Kim等[26]将酸酐与糖醛反应合成了环氧改性树脂，然后与双酚甘油醚反应生成柔性改性环氧树脂，测试结果表明，柔性改性环氧树脂的韧性较传统环氧树脂有所增强，但玻璃态转化温度仅约50 ℃。Fadl等[27]使用纳米复合材料改性剂增强了环氧涂层在不同钢表面应用中的整体特性，将溶胶-凝胶合成的TiO2纳米颗粒与非酚乙氧基酸酯(NPhE)混合，形成非酚乙氧基酸酯/TiO2纳米复合材料(NPhE/TNC)作为碳钢表面的环氧涂层改性剂，改性涂层的粘附强度的确有了相当大的改善，但涂层在盐雾试验中表现差，耐蚀性不强。

虽然国内外众多学者不断研发新式防腐涂料或对传统防腐涂料进行改性，但这些涂料大多只满足储罐涂层性能的部分要求，且大多需在80 ℃以下时使用才能发挥较优性能，较高温度下涂层的使用寿命将会大大下降，进而削弱涂层防腐能力。

2.2 本征型自修复涂层

本征型自修复涂层通过其材料自身分子结构(如氢键、双硫键、DA键)与作用力即可实现自修复，无需外部修复剂介入[28,29]。其自修复机制源于其材料体系中含有的特殊官能团，主要通过光、温度、酸碱度等外界刺激引发物理或化学层面的系列可逆反应，进而实现对涂层损伤部位的修复。在理想条件下，该自愈过程不消耗任何反应材料，可以实现无限次修复。根据触发条件的不同，本征型自修复涂层主要分为热响应型、光响应型等。

2.2.1 热响应型自修复涂层

热响应型自修复涂层主要利用高交联聚合物进行共聚，通过交联线性高分子的热可逆反应实现，尤其是Diels-Alder(DA)反应。DA反应是一种共轭二烯与亲二烯体之间发生的[4+2]环加成反应，其反应机理如图1所示，环己烯键可以根据温度与共轭二烯、亲二烯体实现可逆地解离和重整，形成一个自主的热可逆的自包含动态系统[29~31]。当涂层出现局部裂纹时，可通过加热使涂层内的共价键发生可逆分解，被分解的分子流动到涂层破损处，并与此处涂层分子重新发生交联反应，从而实现涂层的修复。而且由于该反应可逆，理想条件下，该涂层可以实现无限次自修复过程，修复效率较高且无需添加其他化学试剂。

图1

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图1   DA反应原理示意图

Fig.1   Schematic diagram of DA reaction principle


热响应型自修复涂层作为一种新颖的防腐涂层，具有操作简单、修复效率高的显著优势。这类涂层只需通过外部加热源达到特定温度即可迅速触发修复机制，不需要复杂的设备或特殊的环境条件，并且响应速度较快，可及时对涂层损伤进行高效修复。此外，热响应涂层往往具有较好的热稳定性，在储罐温度范围内热损失极小。

Okhay等[32]使用高度马来酰亚胺官能化的氨基甲酸乙酯预聚物和环氧基呋喃偶联剂或呋喃官能化聚氨酯，通过Diels-Alder反应成功制备了热可逆聚氨酯网络。热重分析(TGA)结果表明，在储罐温度范围内(100 ℃下)其重量损失小于2%，热稳定性良好；但该涂层玻璃态转化温度约141 ℃，处于罐内温度范围外，自修复进程较慢。Postiglione等[33]基于热可逆DA反应，开发出一种应用于涂层的自修复聚合物，该聚合物由三官能团和双官能团呋喃化树脂(3F和2F)混合物与双马来酰亚胺(2M)反应形成，并在50和120 ℃分别发生DA反应与DA逆反应，具有热可逆性，研究表明，在涂层中加入少量增塑剂(如苯甲醇)后，其力学性能和自修复性能得到了显著改善；但该涂层DA逆反应温度过高，储罐温度范围内难以实现可逆的自修复过程。Ouyang等[34]基于可逆的DA键和锌-配体结构(DA-ZN-PU)，开发了一种在80 ℃下具有高自修复效率和优异力学性能的新型聚氨酯材料，其自愈效率高达90.8%；但这种涂层需要在临界热(80 ℃)才能进行自修复能力，对环境温度要求苛刻，储罐内大多数环境温度难以达到，不具有普适性。阮英波等[35]合成了糠基功能化的氧化石墨烯(GO-Fu)和带糠基侧基的聚甲基丙烯酸酯共聚物(PMA-Fu)，与双马来酰亚胺(BMA)反应，制备了基于DA反应的具有共价键可逆交联结构的石墨烯基自修复塑料复合材料，研究结果表明，少量功能化石墨烯的引入，可以降低聚合物玻璃化温度，提高材料韧性，并显著提高涂层的力学性能、自修复效率(接近100%)和修复速度。Cao等[36]设计了一种具有自修复、可去除和可回收能力的六方氮化硼/环氧防腐涂层，该完全动态交联的涂层是通过含有马来酰亚胺官能团的改性六方氮化硼与含有呋喃和环氧化物官能团的环氧树脂之间的DA反应合成的，研究表明，m-hBN-OH/环氧树脂样品在120 ℃下加热2 h，涂层表现出快速的自修复性能；该温度条件同样过于苛刻，在储罐环境内难以实现。

显然，热响应型自修复涂层可以同时实现良好的热稳定性、力学性能、防腐性能和自修复性能，但作为储罐内涂层也存在着难以解决的缺陷：基于DA反应的聚合物基自修复材料的种类较少，且反应条件相对苛刻，DA键大多需要在高温条件下(大于100 ℃)长时间加热才能断裂从而达到修复效果，而储罐内最高温度约100 ℃，处于热响应范围之外，储罐不具备采用热响应自修复涂层的可能性；此外，该类涂层对温度的依赖性较大，在温度不稳定的环境下难以应用，储罐作为一种大型的金属基材，其热能的分布及其不均匀，罐顶与加热盘管的温差可达50 ℃以上，这种不均衡势必会导致各区域修复效果的显著差异。由此可见，现阶段的热响应型自修复涂层不适合作为储罐内防腐涂层使用。

2.2.2 光响应型自修复涂层

相比于热响应自修复机制，光响应自修复机制具有瞬时、远程、环保、精准修复损伤部位等优点。光响应主要基于具有可逆的光交联反应(例如肉桂酰基、香豆素或蒽衍生物的环加成)和动态共价键(例如二硫化物、烯丙基硫化物、烷氧基胺和三硫代碳酸酯)的光敏自修复聚合物实现[37~44]。

Wang等[45]通过集成Cu2O@Ag光热纳米填料并形成金属配位键，从而设计了一种具有多重循环自修复和长期自修复性能的聚二甲基硅氧烷防腐涂层。该涂层光热自愈效率较高，在近红外激光条件下，2 min涂层自愈效率可达91.4%；此外，该涂层具有优异的光热响应稳定性和耐腐蚀性，可实现多重循环自修复和长期自修复能力。Yang等[46]采用呋喃改性的聚多巴胺颗粒(f-PDAP)作为交联剂和光热填料，通过向聚氨酯相变材料中掺入马来酰亚胺，合成了具有优异的自修复效率(93.1%)和卓越的光热转换效率(87.9%)的光热自修复涂层。实验表明，这种交联聚氨酯复合材料在近红外光照射下可表现出优异的自修复性能。Zou等[47]利用光热响应的MXene薄片来刺激环氧涂层的DA反应，通过808 nm近红外光和聚焦太阳光的照射，可使涂层实现快速愈合；此外，添加MXene后，涂层失重15%时的温度从216 ℃上升到244 ℃，涂层硬度增加到4H~5H，具有良好的热稳定性和力学性能。

在多种外部刺激中，光能作为一种绿色能源，因其瞬时、远程、环保、精准修复损伤部位等优点而适用于自修复涂层[48]。光能将能量转化为热量，触发形状记忆效应并加快修复，这种特性使得自愈过程可以通过切换光源远程控制，实现高度灵活性[49]。并且，光刺激可以精确地施加到损伤部位，精准度高。由上述研究中可知，光响应型自修复涂层可实现高效、热稳定以及良好的力学性能、防腐性能和自修复性能，但是，该类涂层也存在着许多缺点：材料的制备过程较为复杂繁琐，将其应用到大规模工业生产中的难度较大；实验所用的材料较为昂贵，成本过高；最重要的是，涂层对光照有着强依赖性，现有的研究表明，该类自修复涂层往往需要经过近红外光的一段时间照射才能达到良好的自修复效果及防腐效果，而储罐内部光照条件极差，无法保证长期暴露于阳光下的基本要求，因而在罐内难以适用。

2.3 外援型自修复涂层

与本征型不同，外援型自修复防腐涂层是一种在涂层中引入活性修复材料载体以实现涂层微观破损处自我修复的功能性涂层[50]。该类涂层的自修复机制主要通过两种途径实现：其一是利用成膜物质来实现自修复，即利用微胶囊、碳纳米管或微脉管等载体预先包埋成膜物质，当涂层受到外力作用等因素产生微裂纹时，涂层内的成膜物质会在缺陷处释放并形成连续强韧的修复薄膜，在破损部位通过一系列化学反应实现涂层修复，进而恢复涂层防腐性能；另一种常见策略是利用缓蚀剂作为修复剂，当涂层发生损伤或破裂时，破损处释放出缓蚀剂并作用于金属基底表面，通过抑制金属腐蚀过程实现防护功能的自修复。

成膜物质及缓蚀剂若直接参杂在涂层基体中，易受外界环境影响而失活，因而需要利用载体预先包埋活性修复材料来实现在特定环境下对修复材料的可控释放，常用载体有微胶囊和微脉管。

2.3.1 微胶囊型自修复涂层

刘加童等[51]以己二胺为外芯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)预聚物为内芯,聚脲为内外囊壁,制备了聚脲基双壁微胶囊。利用热重分析仪(TGA)对微胶囊热稳定性进行了表征，结果表明，其主要失质量过程在250~430 ℃之间，100 ℃时热失质开始，这表明在储罐温度范围内，该涂层几乎无热质量损失，且含3%微胶囊的自修复涂层具有良好的自修复效果。Liu等[52]利用界面聚合法合成了以聚醚胺固化环氧树脂为胶囊外壳，以液态环氧树脂为核心的微胶囊。制备的微胶囊具有优异的热稳定性、较好的耐蚀性和自修复能力，并且微胶囊与涂层基体表现出优异的界面兼容性，但只能进行一次修复。金佳赢等[53]以亚麻油(LO)为芯材、聚氨酯(PU)为壁材通过界面聚合法，在水包油(O/W)乳液体系中制备了包覆率高、热化学稳定的LO@PU微胶囊，所制备的微胶囊具有较好的热稳定性，热分解温度为235~480 ℃；同时，制备了含微胶囊的自修复环氧涂层，盐水浸泡实验和电化学阻抗实验表明，该涂层与常见的纯环氧树脂涂层相比具有更好的防腐蚀性能。Ma等[54]通过界面聚合法顺利制备了填充1,6-二氨基己烷和预聚物的氧化石墨烯GO改性双壁聚脲微胶囊，并成功开发了GO改性双壁聚脲微胶囊的自修复环氧复合涂层；在原油储罐温度范围内，该涂层具有温度稳定性；当环氧涂层中的微胶囊含量为3.0%时，涂层具有良好的力学性能且自修复效果最佳(自修复效率为80%)。同时，GO的存在还有利于提高涂层的阻隔性和防腐性能。

微胶囊型自修复涂层因其释放成膜物质而具有较高的自修复效率，微胶囊技术的相关研究众多，理论完善，成本较低，具备罐内大面积应用的可能性。微胶囊涂层的问题之一是分散性，若发生团聚或在涂料制备、涂装过程中未分散均匀，会出现微裂隙处修复性物质不足的情况，可能会导致涂层自修复与防腐蚀性能较差，因此若采用微胶囊型自修复涂层需对微胶囊制备参数和工艺进行深入优化，确保微胶囊分散性良好。此外，微胶囊仅能进行一次修复，并且大多数微胶囊与环氧树脂的相容性较差，故需要针对壁材、芯材进行进一步优选。

2.3.2 微管路型自修复涂层

微管路法通过向涂层中埋设微型管路，可以使愈合剂源源不断地流向破损表面。愈合剂通过微管路网络储存在材料中，材料表面受损后，储存在网络中的愈合剂释放，通过内容物或内容物与基质间的相互作用促进交联聚合反应的发生，从而实现材料表面的自修复。

Wang等[55]通过同轴静电纺丝法合成了以聚丙烯腈为外壳、单宁酸(TA)和桐油为愈合剂的微管路，并添加到环氧树脂涂层中。涂层浸入3.5% (质量分数)酸性NaCl溶液和碱性溶液中的自修复率分别为81.6%和71.2%。复合涂层显示出极强的pH敏感自修复能力，可修复开裂的涂层。Cao等[56]合成了以1,10-菲咯啉(Phen)为核心，以聚乙烯醇(PVA)-壳聚糖(CS)共混溶液为壳的PVA/CS@Phen微管路，并将该双功能微管路嵌入有机涂层中。该智能涂层在人工损伤下表现出较高的愈合性能，无外界干预的自愈率约为98.4%。

与微胶囊型自修复涂层相比，微管路自修复环氧涂层可以实现重复修复，且具有更好的力学性能。但微管路方法的运用需要涂层厚度≥ 500 μm，制备及施工工艺复杂(需纳米级同轴静电纺丝技术)，综合评估其单位面积施工成本是传统微胶囊涂层的3倍以上，制作成本极高，且理论尚且不完备，因此难以满足储罐大面积防腐需求。

3 微容器刺激响应型自修复涂层

在传统材料防护体系中，常规微容器的破裂行为通常与涂层失效过程呈同步性。然而，实际服役工况下，涂层的破裂失效机制呈现多元性特征，其失效诱因不仅包含机械应力导致的物理性损伤，更有可能的是因为涂层本身致密度差导致腐蚀性介质通过涂层孔隙渗透至金属基底表面，使金属表面腐蚀产物累积以致涂层出现微裂纹。在此类由化学腐蚀主导的涂层失效场景中，常规微容器因缺乏环境感知功能，无法对腐蚀引发的微裂纹扩展作出及时响应。为解决这一技术瓶颈，响应型微容器的研发成为材料防护领域的研究热点。该类智能微容器具备环境刺激识别功能，能够针对特定环境因素(如热响应型、光响应型、离子响应型、pH响应型等)作出选择性响应，通过可控的破裂机制实现内容物的精准释放，为材料表面防护提供了动态、自适应的解决方案。由于储罐内部光照条件极差且罐内温度变化复杂，难以实现热响应和光响应机理，因此，此处仅讨论pH响应型和离子响应型微容器自修复涂层。

3.1 pH响应型微容器

pH响应型自修复涂层是指通过环境pH变化触发修复机制的一类自修复涂层。一方面，当涂层受到损伤时，局部区域pH发生变化，而pH响应微胶囊能够敏锐检测到pH的变化，从而释放出修复剂修复裂缝，抑制腐蚀[57]。

Wang等[58]通过将由pH/Fe3+双响应镧系金属有机框架和PDA修饰的纳米容器复合材料(TPMP)集成到环氧树脂涂层中，开发出一种具有自我修复功能的智能涂层，研究表明，该复合材料对pH敏感，可在与原油储罐内类似的弱酸性环境下进行自修复过程，此外，该涂层具有良好的热稳定性、腐蚀抑制性和耐蚀性。石浩等[59]利用管状介孔SiO2(T-mSiO2)的中空结构负载腐蚀剂5-乙基-1,3,4-噻二唑-2-胺(ETDA)，并通过在T-mSiO2外表面上包覆壳聚糖(CS)，制备出一种具有pH响应控释效果的负载缓蚀剂的纳米容器，实验结果表明，该涂层在储罐温度范围内几乎无质量损失，热稳定性良好，并且具有良好的pH响应控释功能和自修复效果；此外，在与储罐沉积水相似的弱酸性条件下，T-mSiO2内缓蚀剂得以更快释放，提高了涂层自修复效率。张琲瑶等[60]以天然硅藻土(DME)为微容器，采用真空浸渍法负载苯并三氮唑(BTA)缓蚀剂，同时将具有pH响应性的Cu2+-BTA络合物包覆在BTA@DME外表面，制备了pH响应型BTA@DME/Cu2+-BTA微胶囊。该涂层热稳定性、耐腐蚀性和自修复性能良好，且具有pH缓释性，pH为中性时形成的Cu2+-BTA络合物结构致密，微胶囊中BTA的释放率最低，pH为5时，微胶囊中BTA的释放率为50%，能够满足酸性腐蚀环境中的应用需求。Jin等[61]通过负载BTA以及用pH敏感的PDA层封装合成BTA@DMSNs/PDA微胶囊，并分散到环氧树脂中，合成了兼具自修复和防腐蚀性能的保护涂层。该涂层热稳定性良好，并且在酸性环境下也可实现高效响应，并具备较好的自修复性能和耐腐蚀性能。董佳豪等[62]采用Pickering乳液模板法和浸渍法，向双层结构的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)@聚苯胺(PANI)微胶囊内部负载缓蚀剂2-巯基苯并噻唑(MBT)形成的MBT-PGMA@PANI微胶囊具有双重防腐蚀功能，将其分散于环氧树脂中所制备的防腐蚀涂层具有优异的防腐蚀性能。PANI在不同pH条件下的掺杂与解掺杂机制，可改变MBT-PGMA@PANI微胶囊壳层的致密性，实现MBT的pH响应释放性能,尤其在酸性环境下释放量更大。电化学阻抗谱测试研究表明，将MBTPGMA@PANI微胶囊添加到环氧树脂涂层中可显著提高涂层的防腐蚀性能。文家新等[63]利用卤代烃氨解反应将高pH下易电离的—SO3H嫁接到介孔SiO2纳米容器(MSNs)的内外表面，再利用聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)通过静电引力对其进行包裹，构筑了一种智能纳米容器BTA@MSNs-SO3H-PDDA，并将其掺杂到环氧树脂涂层中制备了一种碳钢智能防腐涂层。热重分析结果表明，该涂层在储罐温度范围内几乎无失重，热稳定性良好；在与储罐内接近的较弱酸性条件下(pH5.0)BTA@MSNs-SO3H-PDDA浸泡36 h后的累积释放率为63.81%，具有灵敏的pH敏感性；通过电化学阻抗谱和盐雾加速试验表明，该智能涂层对碳钢具有卓越的防腐性能。

pH响应型自修复涂层作为一种有潜力的自修复材料，其修复过程适用于酸、碱性环境，与储罐内广泛存在的酸性环境相符。此外，pH响应型自修复涂层的性能高度依赖于环境pH的变化范围和幅度，若环境pH的变化过大，可能导致涂层的自修复功能失效，而储罐内采出水pH在6.0~6.5范围内，变化范围和幅度较小，不会导致涂层的自修复功能失效。

3.2 离子响应型微容器

由于腐蚀性物种能够从涂层缺陷、破损处入侵基体表面，引发材料腐蚀。因此，也可将腐蚀性离子看作一种刺激响应信号，通过激发自修复涂层快速释放封装的缓蚀剂，从而抑制腐蚀进一步扩散。通常设计的触发离子包括Cl-、碳酸盐离子和硫酸盐离子。

黄瑞芹等[64]以海藻酸钠为壁材原料，六亚甲基二异氰酸酯为芯材原料，通过内源乳化法制备了Cl-响应的海藻酸银(AgAlg)微胶囊，实验结果表明，该微胶囊热分解起始温度为200 ℃，具有良好的热稳定性，Cl-最佳响应阈值为3%，可实现高离子浓度下的自修复反应，并且具有较强的自修复能力。

Guo等[65]通过含有异硫氰酸荧光素(FITC)荧光指示剂和苯并三叠氮唑(BTA)缓蚀剂的盐水响应触发聚苯胺(PANi)纳米胶囊开发了一种具有自主报告和自主修复的智能防腐涂层。一旦受损的涂层被盐溶液润湿，钠离子就会穿透裂缝并与PANi反应，导致PANi纳米胶囊被触发和打开，从而释放缓蚀剂BTA及时修复微裂纹，从而延长涂层的使用寿命。

离子响应型自修复涂层可以根据不同的使用环境和腐蚀因素，设计对特定离子响应的涂层，这种针对性的防护机制相比传统涂层，能更有效地应对复杂多变的腐蚀环境，提高防护效果。但在实际复杂的环境中，目标离子响应的稳定性可能受到环境中的其他离子的干扰，导致缓蚀剂的释放不准确或不及时，影响自修复效果。储罐沉积水中离子以Na+和Cl-为主，其中Cl-含量远高于其他离子，因此收到杂散离子干扰的影响较小，高浓度的Na+和Cl-恰好可成为高效的离子响应因素，触发微容器自修复机制。此外，相较于热响应和pH响应，离子响应作为一种相对较新的技术，其长期性能、对不同储存物质的耐受性等方面的研究还不够充分，仍需进一步实验。

4 总结

原油储罐内部各关键部位因服役环境的显著差异，对自修复涂层性能提出了差异化且严苛的要求。罐顶受日光照射与昼夜温差影响，表面温度波动大，同时面临油品蒸气冷凝形成的酸性环境及人员作业导致的机械损伤，涂层需具备优异的热稳定性、耐酸腐蚀性和抗冲击性；罐壁长期与油品、高含氯含盐酸性采出水接触，且受油品冲刷磨损，要求涂层兼具良好的耐油性、耐蚀性和耐磨性；罐底长期浸泡于含有悬浮垢样颗粒的酸性采出水中，需涂层具备突出的耐蚀性、离子响应性和热稳定性；加热盘管在100 ℃左右高温环境下运行，要求涂层能在高温下保持结构稳定。综上，储罐内自修复涂层要求具备良好的热稳定性、耐蚀性、耐磨性、抗冲蚀性以及耐油性，并兼顾响应性能。

目前，各类自修复涂层在原油储罐应用中均存在一定局限性。热响应型、光响应型及微管路型自修复涂层分别受限于苛刻的温度、光照反应条件以及工艺、成本要求，因而难以在原油储罐内大规模运用；外援型微胶囊、pH响应型与离子响应型微容器自修复涂层以其较高的自修复效率、抗腐蚀性能、耐热性以及较低的成本脱颖而出，考虑到原油储罐内相对稳定的弱酸性和高离子浓度环境，采用pH与离子双响应型自修复微容器更能够进行针对性的自修复过程，延缓微胶囊释放速度，从而延长涂层使用寿命。还需注意的是，微胶囊的制作工艺势必会引起微胶囊与涂层的分散性与兼容性问题，因此在具体设计过程中需进一步优化微胶囊的选材、制备参数及工艺。

未来，原油储罐自修复涂层的研究应围绕优化材料配方、创新制备工艺、完善理论体系展开。通过开发新型响应材料、改进载体结构与分散技术，提升涂层在复杂工况下的综合性能，推动自修复涂层技术在原油储罐防护领域的广泛应用，为石油化工行业的安全生产与可持续发展提供有力保障。

参考文献

Zhang X B, Dang E, Yu X J, et al.

Research status and progress on corrosion performance of super martensitic stainless steel for oil and gas fields

[J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 2025, 45: 837

[本文引用: 1]

张雄斌, 党 恩, 于晓婧 等.

油气田用马氏体不锈钢腐蚀性能研究现状与进展

[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45: 837

DOI      [本文引用: 1]

高温、高压和高浓度腐蚀性介质油气田工况环境，对服役钢材耐蚀性能提出了苛刻要求，马氏体不锈钢因具有良好的耐蚀性能和力学性能，已成为油气田用昂贵耐蚀合金的经济有效替代品。本文介绍了油气田用马氏体不锈钢及其耐蚀机理，分析了油气田用马氏体不锈钢的腐蚀失效形式和影响其耐蚀性能的各项因素，梳理了改善其耐蚀性能的优化措施，综述了合金成分、微观组织、防腐涂层及缓蚀剂在改善油气田用马氏体不锈钢耐蚀性能方面的国内外研究现状，并展望了提升其耐蚀性能的研究方向，旨在为研制和生产耐蚀性能较佳的油气田用马氏体不锈钢提供参考。

Hou B R, Li X G, Ma X M, et al.

The cost of corrosion in China

[J]. npj Mater. Degrad., 2017, 1: 4

DOI      [本文引用: 1]

Corrosion is a ubiquitous and costly problem for a variety of industries. Understanding and reducing the cost of corrosion remain primary interests for corrosion professionals and relevant asset owners. The present study summarises the findings that arose from the landmark “Study of Corrosion Status and Control Strategies in China”, a key consulting project of the Chinese Academy of Engineering in 2015, which sought to determine the national cost of corrosion and costs associated with representative industries in China. The study estimated that the cost of corrosion in China was approximately 2127.8 billion RMB (~ 310 billion USD), representing about 3.34% of the gross domestic product. The transportation and electronics industries were the two that generated the highest costs among all those surveyed. Based on the survey results, corrosion is a major and significant issue, with several key general strategies to reduce the cost of corrosion also outlined.

Pan M Q, Wang L T, Ding X, et al.

The research progress of self-healing anti-corrosion coatings

[J]. Mater. China, 2018, 37: 19

[本文引用: 1]

潘梦秋, 王伦滔, 丁 璇 等.

自修复防腐涂层研究进展

[J]. 中国材料进展, 2018, 37: 19

[本文引用: 1]

Luo H J, Sun Y J, Cheng J.

Situation of corrosion and anticorrosion technology of oil tanks in Changqing oilfield

[J]. Corros. Prot., 2015, 36: 577

[本文引用: 7]

罗慧娟, 孙银娟, 成 杰.

长庆油田原油储罐腐蚀现状与防腐蚀技术

[J]. 腐蚀与防护, 2015, 36: 577

[本文引用: 7]

Gao Y.

Corrosion mechanism and anticorrosion measures of tank top

[J]. Total Corros. Control, 2019, 33(3): 97

[本文引用: 1]

高 阳.

储罐罐顶腐蚀机理与防腐措施探究

[J]. 全面腐蚀控制, 2019, 33(3): 97

[本文引用: 1]

Chen H B, Zhang X F, Guo L.

An anti-corrosion technology of heating coil combined with high-temperature resistant Al-based anode and coating

[J]. Drill. Prod. Technol., 2020, 43(6): 110

DOI      [本文引用: 2]

加热盘管处于罐底水层环境中，水中富含的细菌、溶解氧、Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｃｌ－等各种腐蚀性物质造成盘管腐蚀、穿孔及破漏，严重影响生产。针对腐蚀原因及现场工艺存在的问题，提出牺牲阳极与涂层联合保护的的防腐技术：选择以 Ａｌ－Ｚｎ－Ｉｎ－Ｍｇ－Ｔｉ合金为基础，添加合金元素 ＢＩ并优化合金设计，研发出性能优异的高温 Ａｌ－Ｚｎ－Ｉｎ－Ｍｇ－Ｔｉ－Ｂｉ牺牲阳极，经检测，９０℃时阳极开路电位 －１．１５～－１．０５Ｖ、工作电位 －１．１１～－１．０８Ｖ、电容量 ≥２３００Ａ·ｈ／Ｋｇ、电流效率≥８０％；选用由改性树脂、固化剂、特殊材料组成的高性能特种环氧涂层 ＧＴＣ－２，其性能优良，涂层均匀、光洁度好、室内腐蚀实验中未发生脱落。牺牲阳极与涂层联合保护技术在长庆油田现场成功试验应用，经现场应用证明，该联合保护技术使盘管寿命至少提高 １倍以上。

陈怀兵, 张新发, 郭 亮.

高温Al基牺牲阳极与涂层联合保护的盘管防腐技术

[J]. 钻采工艺, 2020, 43(6): 110

DOI      [本文引用: 2]

加热盘管处于罐底水层环境中，水中富含的细菌、溶解氧、Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｃｌ－等各种腐蚀性物质造成盘管腐蚀、穿孔及破漏，严重影响生产。针对腐蚀原因及现场工艺存在的问题，提出牺牲阳极与涂层联合保护的的防腐技术：选择以 Ａｌ－Ｚｎ－Ｉｎ－Ｍｇ－Ｔｉ合金为基础，添加合金元素 ＢＩ并优化合金设计，研发出性能优异的高温 Ａｌ－Ｚｎ－Ｉｎ－Ｍｇ－Ｔｉ－Ｂｉ牺牲阳极，经检测，９０℃时阳极开路电位 －１．１５～－１．０５Ｖ、工作电位 －１．１１～－１．０８Ｖ、电容量 ≥２３００Ａ·ｈ／Ｋｇ、电流效率≥８０％；选用由改性树脂、固化剂、特殊材料组成的高性能特种环氧涂层 ＧＴＣ－２，其性能优良，涂层均匀、光洁度好、室内腐蚀实验中未发生脱落。牺牲阳极与涂层联合保护技术在长庆油田现场成功试验应用，经现场应用证明，该联合保护技术使盘管寿命至少提高 １倍以上。

Wang S Y, Yang Y F, Zhou Y, et al.

Corrosion causes of heating coil in oil storage tank and improvement suggestions

[J]. Corros. Prot., 2024, 45(5): 105

[本文引用: 1]

王思杨, 杨玉峰, 周 洋 等.

储罐内加热盘管腐蚀原因及改进建议

[J]. 腐蚀与防护, 2024, 45(5): 105

[本文引用: 1]

An Z X, Gou J F, Wang Y, et al.

Study on the influence of corrosion environment on corrosion resistance of bottom plate of large crude oil storage tank

[A]. 2023IPPTC [C]. Beijing, 2023: 1

[本文引用: 1]

安政兴, 苟俊峰, 王 义 等.

腐蚀环境对大型原油储罐内底板耐蚀性影响研究

[A]. 2023国际石油石化技术会议论文集 [C]. 北京, 2023: 1

[本文引用: 1]

Liu C Y, Yu X W.

Research status of internal corrosion of crude oil storage tanks

[J]. China Pet. Chem. Stand. Qual., 2019, 39(12): 15

[本文引用: 2]

刘春艳, 于晓文.

原油储罐内腐蚀研究现状

[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2019, 39(12): 15

[本文引用: 2]

Chen P.

Analysis of corrosion and anti-corrosion measures inside crude oil storage tanks

[J]. Petrochem. Ind. Technol., 2023, 30(12): 50

[本文引用: 1]

陈 朋.

原油储罐内腐蚀及防腐措施分析

[J]. 石化技术, 2023, 30(12): 50

[本文引用: 1]

Fan W J, Cao J H, Ji Z W, et al.

Corrosion mechanism and protection of crude oil storage tank

[J]. Weld. Pipe, 2022, 45(10): 65

[本文引用: 2]

樊文娟, 曹钜昊, 姬忠文 等.

原油储罐内腐蚀机理与防护

[J]. 焊管, 2022, 45(10): 65

[本文引用: 2]

Zhang J, Li H X, Yin Z Q, et al.

Research progress on corrosion of welded joints

[J]. Corros. Sci. Prot. Technol., 2018, 30: 661

[本文引用: 1]

张 婧, 李海新, 殷子强 等.

焊接接头的腐蚀研究进展

[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2018, 30: 661

[本文引用: 1]

Zhang G D, Zhou C Y.

Finite element simulations of welding residual stress and creep damage for welded joint

[J]. Acta Metall. Sin., 2008, 44: 848

[本文引用: 1]

张国栋, 周昌玉.

焊接接头残余应力及蠕变损伤的有限元模拟

[J]. 金属学报, 2008, 44: 848

[本文引用: 1]

基于大型有限元软件Abaqus及其用户子程序(Umat)功能,开发了焊接残余应力与蠕变损伤耦合计算程序,对高温用焊接接头残余应力作用下的蠕变损伤行为进行有限元模拟,并与无焊接残余应力状态下的蠕变损伤情况 进行比较. 研究结果表明,在炉管焊接状态下, 焊接残余应力最大值集中在焊缝和热影响区处,并且轴向与环向 残余应力较高. 在高温环境下,焊接接头初始态焊接残余应力较高, 虽然在短时间内应力松弛到较低的水平,但 其蠕变损伤仍较大程度地受焊接残余应力的影响,蠕变损伤分布与焊接残余应力的分布基本一致.

Yang W Z, Yang G Q, Yang C, et al.

Magnitude and distribution of residual stress and methods for reducing them during welding

[J]. Nonferrous Met. Mater. Eng., 2003, 24: 152

[本文引用: 1]

杨务滋, 杨国庆, 杨 超 等.

焊接中残余应力的大小与分布及减少措施

[J]. 上海有色金属, 2003, 24: 152

[本文引用: 1]

Wang T C, Zhao D Y, Xiang X Y, et al.

Degradation behavior of an epoxy corrosion-resistant coating in NaCl solution

[J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 2024, 44: 1361

[本文引用: 1]

王天丛, 赵东杨, 向雪云 等.

一种环氧耐蚀涂层在NaCl溶液中的劣化行为研究

[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44: 1361

DOI      [本文引用: 1]

围绕涂层的电化学阻抗、吸水率、附着力研究了一种环氧耐蚀涂层在NaCl溶液中的劣化行为。结果表明涂层浸泡至5350 h后依然具有良好的保护性能，涂层电化学阻抗、吸水率和附着力的变化趋势存在着相关性，电解质溶液与树脂材料的物理/化学反应可能是涂层劣化的主要机制，温度是涂层劣化的重要影响因素，涂层厚度的影响作用不明显。

Xie S M.

Preparation and properties of solvent-free modified epoxy corrosion-resistant coating on the inner surface of alkaline water storage tank in coal direct liquefaction technology

[J]. Mater. Prot., 2017, 50(6): 68

[本文引用: 1]

谢舜敏.

煤制油碱性水储罐内表面无溶剂改性环氧防腐蚀涂料涂层的制备及其性能

[J]. 材料保护, 2017, 50(6): 68

[本文引用: 1]

Ding C, Li S, Wang J S, et al.

Research and analysis of epoxy phenolic heat-resistant anti-corrosive coating

[J]. Mod. Paint Finish., 2018, 21(2): 8

[本文引用: 1]

丁 超, 李 石, 王景山 等.

环氧酚醛耐高温防腐蚀涂料研究与分析

[J]. 现代涂料与涂装, 2018, 21(2): 8

[本文引用: 1]

Wei Z L, Huang K L.

Preparation and performance analysis of waterborne epoxy antistatic oil-resistant anticorrosive coatings

[J]. China Coat., 2024, 39(5): 42

[本文引用: 1]

魏志龙, 黄凯龙.

水性环氧导静电耐油防腐涂料的制备及性能分析

[J]. 中国涂料, 2024, 39(5): 42

[本文引用: 1]

Chen L J, Chao L W, Zhao J M.

Preparation of CeO2@Zr-MOF composites and their effect on corrosion protectiveness of epoxy coatings on galvanized steel plate

[J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 2024, 45: 664

[本文引用: 1]

陈丽娟, 晁刘伟, 赵景茂.

CeO2@Zr-MOF复合材料的制备及其对环氧涂层保护性能的提升作用

[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 45: 664

[本文引用: 1]

Sun Y, Bai Z Y, Yang D K, et al.

Development and performance study of water-based epoxy high-efficiency anti-corrosion coating

[J]. Total Corros. Control, 2025, 39(3): 199

[本文引用: 1]

孙 艳, 白芷嫣, 杨东凯 等.

水性环氧高效防腐涂料的研制与性能研究

[J]. 全面腐蚀控制, 2025, 39(3): 199

[本文引用: 1]

Nie J.

Preparation and properties of carbon nanotubes/epoxy Zinc-rich coatings

[D]. Dalian: Dalian University of Technology, 2021

[本文引用: 1]

聂 佳.

碳纳米管/环氧富锌涂料的制备与性能研究

[D]. 大连: 大连理工大学, 2021

[本文引用: 1]

Zhang P F, Huang Q.

Preparation and properties of waterborne epoxy Zinc-rich primer

[J]. Coat. Prot., 2023, 44(8): 27

[本文引用: 1]

张鹏飞, 黄 强.

水性环氧富锌底漆的制备与性能研究

[J]. 涂层与防护, 2023, 44(8): 27

[本文引用: 1]

Leng X Y, Yu H B.

Graphene-coated hollow glass microspheres modified waterborne epoxy zinc rich anticorrosive coatings

[J]. Paint Coat. Ind., 2025, 55(1): 1

[本文引用: 1]

冷昕阳, 余海斌.

石墨烯包覆空心玻璃微球改性水性环氧富锌防腐涂料

[J]. 涂料工业, 2025, 55(1): 1

DOI      [本文引用: 1]

为解决石墨烯在涂层中的分散问题，先以空心玻璃微球（ HGM）和氧化石墨烯（ GO）为原料，制备了氧化石墨烯包覆空心玻璃微球（ GO-HGM）经热还原得到具有导电能力的还原氧化石墨烯（ RGO）包覆空心玻璃微球的功能化粉体（ RGO-HGM），并将其应用到水性环氧富锌涂料中。用红外光谱仪（ FT-IR）、拉曼光谱仪（ Raman）、 X射线光电子能谱，仪（ XPS）、扫描电镜（ SEM）分析 GO-HGM和 RGO-HGM的结构和微观形貌，并通过电化学研究了涂层的防腐性能和防腐机理。结果表明： GO成功包覆到 HGM表面上，且被热还原为 RGO-HGM，并恢复一定的导电性。在含锌量 50%的环氧富锌涂料中添加 RGO-HGM，能有效提高活化锌含量，来提高环氧富锌涂层的阴极保护能力，且添加量为 6%时，防腐效果最佳。

Deyab M A, Awadallah A E.

Advanced anticorrosive coatings based on epoxy/functionalized multiwall carbon nanotubes composites

[J]. Prog. Org. Coat., 2020, 139: 105423

[本文引用: 1]

Aminifazl A, Karunarathne D J, Golden T D.

Synthesis of silane functionalized LDH-modified nanopowders to improve compatibility and enhance corrosion protection for epoxy coatings

[J]. Molecules, 2024, 29: 819

DOI      URL     [本文引用: 1]

Novel modified Zn-Al LDH/epoxy coatings are synthesized and applied to steel substrates, providing active corrosion protection and improved barrier properties. This protective coating is made by combining Epon 828 as a polymer matrix with modified layered-double-hydroxy (LDH) nanoparticles acting as corrosion inhibitor containers. To synthesize the coatings, nitrate was intercalated into Zn-Al-LDH layers through an aqueous co-precipitation method to obtain Zn-Al LDH-NO3, and decavanadate replaced nitrate within the LDH layers through an anion exchange process to obtain Zn-Al LDH-(V10O28)6−. The intercalated LDH was functionalized by silanization with (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES) to increase the compatibility of the LDH inhibitor nanocontainers with epoxy resin and produce a protective coating. To protect the mild steel substrate, functionalized LDH nanopowders were dispersed into the epoxy resin, mixed with a polyamide hardener (Epikure 3571), and applied and cured to the metal surface. Surface morphology, structure, and chemical composition were determined for the modified LDH nanopowders using scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray analysis, X-ray diffraction, infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and thermogravimetric analysis. Corrosion protection of the coating system was studied using long-term immersion testing and potentiodynamic polarization studies in a 3.5 wt.% NaCl solution.

Kim H J, Kim H G, Seo B, et al.

Synthesis of acid anhydride-modified flexible epoxy resins and enhancement of impact resistance in the epoxy composites

[J]. J. Appl. Polym. Sci., 2023, 140: e53249

DOI      URL     [本文引用: 1]

Fadl A M, Abdou M I, Abo Al-Elaa S, et al.

Evaluation the anti-corrosion behavior, impact resistance, acids and alkali immovability of nonylphenol ethoxylate/TiO2 hybrid epoxy nanocomposite coating applied on the carbon steel surface

[J]. Prog. Org. Coat., 2019, 136: 105263

[本文引用: 1]

Blomsma F, Brennan G.

The emergence of circular economy: A new framing around prolonging resource productivity

[J]. J. Ind. Ecol., 2017, 21: 603

DOI      URL     [本文引用: 1]

Fan Z L.

Review of the performance and applications of self-healing polymer materials

[J]. Mater. Sci., 2025, 15: 442

[本文引用: 2]

樊子来.

自修复高分子材料的性能与应用综述

[J]. 材料科学, 2025, 15: 442

[本文引用: 2]

Choi K, Noh A, Kim J, et al.

Properties and applications of self-healing polymeric materials: A review

[J]. Polymers, 2023, 15: 4408

DOI      URL    

Ratwani C R, Kamali A R, Abdelkader A M.

Self-healing by Diels-Alder cycloaddition in advanced functional polymers: A review

[J]. Prog. Mater. Sci., 2023, 131: 101001

DOI      URL     [本文引用: 1]

Okhay N, Mignard N, Jegat C, et al.

Diels-Alder thermoresponsive networks based on high maleimide-functionalized urethane prepolymers

[J]. Des. Monomers Polym., 2013, 16: 475

DOI      URL     [本文引用: 1]

Postiglione G, Turri S, Levi M.

Effect of the plasticizer on the self-healing properties of a polymer coating based on the thermoreversible Diels-Alder reaction

[J]. Prog. Org. Coat., 2015, 78: 526

[本文引用: 1]

Ouyang C F, Zhao C, Li W, et al.

Super-tough, self-healing polyurethane based on diels-alder bonds and dynamic zinc-ligand interactions

[J]. Macro. Mater. Eng., 2020, 305: 2000089

DOI      URL     [本文引用: 1]

Ruan Y B, Zhang G X, Lu H B, et al.

Self-healing graphene-based composites via Diels-Alder chemistry

[J]. J. Solid Rocket Technol., 2021, 44: 678

[本文引用: 1]

阮英波, 张光喜, 卢红斌 等.

基于Diels-Alder反应的石墨烯基自修复材料

[J]. 固体火箭技术, 2021, 44: 678

[本文引用: 1]

Cao Y, Wang X Y, Wu J H, et al.

A novel self-healing and removable hexagonal boron nitride/epoxy coating with excellent anti-corrosive property based on Diels-Alder reaction

[J]. Prog. Org. Coat., 2022, 173: 107209

[本文引用: 1]

Song Y K, Chung C M.

Repeatable self-healing of a microcapsule-type protective coating

[J]. Polym. Chem., 2013, 4: 4940

DOI      URL     [本文引用: 1]

Habault D, Zhang H J, Zhao Y.

Light-triggered self-healing and shape-memory polymers

[J]. Chem. Soc. Rev., 2013, 42: 7244

DOI      PMID     

In this review, we highlight the recent progress made in light-controlled self-healing and shape memory polymers. We analyse the materials design, underlying mechanisms and chemistries involved in the different methods developed for these two types of emerging photoresponsive materials. We show that these two seemingly different groups of functional materials are linked by a number of common approaches enabling their optical control, particularly the approaches based on the photothermal effect and photochemical reactions of photoswitching groups incorporated in polymer structures. Possible future developments and perspectives of using light as a unique trigger for polymer self-healing and shape-memory are also discussed.

Zhao Y H, Vuluga D, Lecamp L, et al.

Photoinitiated thiol-epoxy addition for the preparation of photoinduced self-healing fatty coatings

[J]. RSC Adv., 2016, 6: 32098

DOI      URL    

Fang Y L, Du X S, Du Z L, et al.

Light- and heat-triggered polyurethane based on dihydroxyl anthracene derivatives for self-healing applications

[J]. J. Mater. Chem., 2017, 5A: 8010

Michal B T, Jaye C A, Spencer E J, et al.

Inherently photohealable and thermal shape-memory polydisulfide networks

[J]. ACS Macro Lett., 2013, 2: 694

DOI      URL    

Meng Y, Yang J C, Lewis C L, et al.

Photoinscription of chain anisotropy into polymer networks

[J]. Macromolecules, 2016, 49: 9100

DOI      URL    

Telitel S, Amamoto Y, Poly J, et al.

Introduction of self-healing properties into covalent polymer networks via the photodissociation of alkoxyamine junctions

[J]. Polym. Chem., 2014, 5: 921

DOI      URL    

Amamoto Y, Kamada J, Otsuka H, et al.

Repeatable photoinduced self-healing of covalently cross-linked polymers through reshuffling of trithiocarbonate units

[J]. Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50: 1660

DOI      PMID      [本文引用: 1]

Wang T, Wang W, Feng H M, et al.

Photothermal nanofiller-based polydimethylsiloxane anticorrosion coating with multiple cyclic self-healing and long-term self-healing performance

[J]. Chem. Eng. J., 2022, 446: 137077

DOI      URL     [本文引用: 1]

Yang S W, Du X S, Deng S, et al.

Recyclable and self-healing polyurethane composites based on Diels-Alder reaction for efficient solar-to-thermal energy storage

[J]. Chem. Eng. J., 2020, 398: 125654

DOI      URL     [本文引用: 1]

Zou Y T, Fang L, Chen T Q, et al.

Near-infrared light and solar light activated self-healing epoxy coating having enhanced properties using MXene flakes as multifunctional fillers

[J]. Polymers, 2018, 10: 474

DOI      URL     [本文引用: 1]

Two issues are required to be solved to bring intrinsically self-healing polymer coatings into real applications: remote activation and satisfied practical properties. Here, we used MXene, a newly reported two-dimensional material, to provide an epoxy coating with light-induced self-healing capabilities and we worked to enhance the properties of that coating. The self-healing coatings had a reversible crosslinking network based on the Diels-Alder reaction among maleimide groups from bis(4-maleimidopheny)methane and dangling furan groups in oligomers that were prepared through the condensation polymerization of diglycidylether of bisphenol A and furfurylamine. The results showed that the delaminated MXene flakes were small in size, around 900 nm, and dispersed well in self-healing coatings. The MXene flakes of only 2.80 wt % improved greatly the pencil hardness of the coating hardness from HB to 5H and the polarization resistance from 4.3 to 428.3 MΩ cm−2. The self-healing behavior, however, was retarded by MXene flakes. Leveling agent acted a key part here to facilitate the gap closure driven by reverse plasticity to compensate for the limitation of macromolecular mobility resulting from the MXene flakes. The self-healing of coatings was achieved in 30 s by thermal treatment at 150 °C. The efficient self-healing was also demonstrated based on the recovery of the anti-corrosion capability. MXene flakes also played an evident photothermal role in generating heat via irradiation of near-infrared light at 808 nm and focused sunlight. The healing can be quickly obtained in 10 s under irradiation of near-infrared light at 808 nm having a power density of 6.28 W cm−2 or in 10 min under irradiation of focused sunlight having a power density of 4.0 W cm−2.

Ye Y W, Chen H, Zou Y J, et al.

Corrosion protective mechanism of smart graphene-based self-healing coating on carbon steel

[J]. Corros. Sci., 2020, 174: 108825

DOI      URL     [本文引用: 1]

Ma Y Q, Zhang J X, Zhu G N, et al.

Robust photothermal self-healing superhydrophobic coating based on carbon nanosphere/carbon nanotube composite

[J]. Mater. Design, 2022, 221: 110897

[本文引用: 1]

Xu C, Xiao T B, Qiao Z, et al.

Research progress of smart anti-corrosion coatings and their application prospects in domestic nuclear power plant

[J]. Corros. Prot., 2023, 44(4): 65

[本文引用: 1]

许 超, 肖调兵, 乔 泽 等.

智能防腐涂层的研究进展及其在国内核电领域的应用前景

[J]. 腐蚀与防护, 2023, 44(4): 65

[本文引用: 1]

Liu J T, Ge Y J, Wu R, et al.

Study on self-healing coatings based on double-walled polyurea microcapsules and its tensile properties

[J]. Paint Coat. Ind., 2020, 50(11): 9

[本文引用: 1]

刘加童, 葛亚杰, 吴 睿 等.

聚脲基双壁微胶囊型自修复涂层及其拉伸力学特性研究

[J]. 涂料工业, 2020, 50(11): 9

DOI      [本文引用: 1]

以己二胺为外芯、异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）预聚物为内芯，聚脲为内外囊壁，制备了聚脲基双壁微胶囊。应用光学显微镜（ OM）和扫描电镜（ SEM）测试分析了微胶囊的形成过程、表面形貌和粒径分布，利用红外光谱仪（FT-IR）与热重分析仪（TGA）对微胶囊的微观结构与热稳定性进行了表征。将微胶囊掺入环氧树脂中制备了自修复涂层，并借助力学试验机与数字散斑相关方法（DSCM）研究了涂层的抗拉性能及其断裂区域变形行为。结果表明：聚脲基微胶囊的双壁结构已形成，并将内外芯材成功包封，微胶囊呈球形分布，乳液和干燥状态下的平均粒径分别为 3. 8 μm和0. 7 μm，且具有良好的热稳定性，其内外芯质量分数分别为 7%和29%。含 3%微胶囊的自修复涂层具有良好的自修复效果。

Liu T H, Zhao Y Z, Deng Y N, et al.

Preparation of fully epoxy resin microcapsules and their application in self-healing epoxy anti-corrosion coatings

[J]. Prog. Org. Coat., 2024, 188: 108247

[本文引用: 1]

Jin J Y, Zhang M J, Zhang B Y, et al.

Preparation of linseed oil-loaded microcapsules and self-healing properties of epoxy coatings

[J]. Polym. Mater. Sci. Eng., 2022, 38(5): 121

[本文引用: 1]

金佳赢, 张茗珺, 张琲瑶 等.

亚麻油微胶囊的制备及环氧涂层的自修复性能

[J]. 高分子材料科学与工程, 2022, 38(5): 121

[本文引用: 1]

Ma Y X, Zhang Y R, Liu J T, et al.

GO-modified double-walled polyurea microcapsules/epoxy composites for marine anticorrosive self-healing coating

[J]. Mater. Design, 2020, 189: 108547

[本文引用: 1]

Wang Q, Wang W, Ji X H, et al.

Self-healing coatings containing core-shell nanofibers with pH-responsive performance

[J]. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021, 13: 3139

DOI      URL     [本文引用: 1]

Cao L, Wang Q, Wang W, et al.

Synthesis of smart nanofiber coatings with autonomous self-warning and self-healing functions

[J]. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, 14: 27168

DOI      URL     [本文引用: 1]

Su J J, Yin H, Li H Y, et al.

Progress on research of intelligent microcapsule anti-corrosion self-healing

[J]. Polym. Mater. Sci. Eng., 2024, 40(11): 146

[本文引用: 1]

苏姣姣, 尹 晗, 李海燕 等.

智能响应性微胶囊防腐自修复研究进展

[J]. 高分子材料科学与工程, 2024, 40(11): 146

[本文引用: 1]

Wang Q, Ren X, Lv J M, et al.

Designing a Tb-MOF@PDA composite with synergetic pH-responsive function towards intelligent coatings for corrosion detection and self-healing

[J]. Composites, 2025, 198A: 109082

[本文引用: 1]

Shi H, Zhang P Q, Chu G W, et al.

PH-responsive self-healing coatings of chitosan crosslinked encapsulated tubular silicon dioxide

[J]. China Surf. Eng., 2025, 38(5): 250

[本文引用: 1]

石 浩, 张培琦, 褚贵文 等.

壳聚糖包封管状二氧化硅的pH响应型自修复涂层

[J]. 中国表面工程, 2025, 38(5): 250

[本文引用: 1]

Zhang B Y, Jin J Y, Zhang M J, et al.

Preparation of pH-responsive BTA@DME/Cu2+-BTA microcapsules and corrosion resistance properties of coatings

[J]. Polym. Mater. Sci. Eng., 2023, 39(12): 25

[本文引用: 1]

张琲瑶, 金佳赢, 张茗珺 等.

pH响应型BTA@DME/Cu2+-BTA微胶囊的制备及涂层的防腐性能

[J]. 高分子材料科学与工程, 2023, 39(12): 25

[本文引用: 1]

Jin J Y, Yin H, Shi N Q, et al.

Efficient self-healing coatings embedded with polydopamine modified BTA@ DMSNs for corrosion protection

[J]. Prog. Org. Coat., 2024, 191: 108426

[本文引用: 1]

Dong J H, Pan W H, Tao J J, et al.

Preparation of pH-responsive microcapsules with dual anti-corrosion Function via Pickering emulsion template

[J]. J. Funct. Polym., 2020, 33: 357

[本文引用: 1]

董佳豪, 潘威豪, 陶俊杰 等.

Pickering乳液模板法制备pH响应型双重防腐蚀功能微胶囊

[J]. 功能高分子学报, 2020, 33: 357

[本文引用: 1]

Wen J X, Zhang X, Liu Y X, et al.

Preparation and performance of smart coating doped with nanocontainers of BTA@MSNs-SO3H-PDDA for anti-corrosion of carbon steel

[J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 2021, 42: 309

[本文引用: 1]

文家新, 张 欣, 刘云霞 等.

掺杂pH敏感性智能纳米容器 BTA@ MSNs-SO3H-PDDA 碳钢智能防腐涂层的制备及性能研究

[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 42: 309

[本文引用: 1]

Huang R Q, Li S C, Xiao Z L, et al.

Preparation of silver alginate microcapsules/PDMS coatings and self-healing performance research

[J]. China Coat., 2025, 40(3): 9

[本文引用: 1]

黄瑞芹, 李绍纯, 肖忠林 等.

海藻酸银微胶囊/PDMS涂层制备及自修复性能研究

[J]. 中国涂料, 2025, 40(3): 9

[本文引用: 1]

Guo Z H, Li T, Chen T L, et al.

Salt-gated releasing effect to open visual self-reporting/self-repairing function of coatings toward corrosion protection

[J]. ACS Sustain. Chem. Eng., 2023, 11: 4738

DOI      URL     [本文引用: 1]

/

〈 〉


版权所有 © 2017 《中国腐蚀与防护学报》编辑部　
地址: 沈阳市文化路72号, 中国科学院金属研究所(110016)
电话: +86-024-23971318，024-23971819　E-mail: jcscp@imr.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持：support@magtech.com.cn