湿固化型石墨烯改性重防腐涂料的性能研究

• 作者: 周经中 孙阔腾 李文戈 蔡玮辰 赵忠贤 赵远涛 钟万才 韦扬志
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 金属构件 铝鳞片 石墨烯 重防腐 环保 阴极保护 湿热工业-海洋大气
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 339-347
• 页数: 9页
• 分类号: TG172
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.09.039

摘要

目的 为延长如输电塔架等金属构件的服役期限,制备一种湿固化型石墨烯改性重防腐涂料,并测试表征和分析漆膜的防腐性能和作用机制.方法 以湿气固化型聚氨酯树脂为主要成膜物,铝鳞片代替传统锌粉为主要防腐填料,石墨烯为改性剂搭配形成复合导电填料体系,借助定位排列剂等助剂制备了湿固化型石墨烯改性重防腐涂料.通过沉降测试、结合强度测试、水接触角测试、电化学测试、扫描电镜(SEM)分析、耐中性盐雾实验等手段,对涂层的常规理化性能、防腐蚀性能及微观形貌进行了表征分析,并探讨了石墨烯-铝鳞片复合填料防护体系的防腐蚀作用机理.结果 定位剂有助于提高涂料的分散性和稳定性,经过石墨烯改性后,重防腐涂层的结合强度、耐盐水性、耐候性等常规理化性能明显提升,固含超过70％,达到高固含的环保要求;水接触角增至115°,涂层疏水性有效改善;中性耐盐雾试验进行1000 h时涂层划痕处有明显的腐蚀迹象,但表面未发生起泡、剥落等缺陷,单边扩蚀小于2 mm,石墨烯质量分数为0.8％的涂层性能达到最佳,耐盐雾时间达5000 h以上,此时涂层湿结合强度仍达到8.3 MPa,电化学腐蚀速率仅为0.011673 mm/a,耐腐蚀性能优异.结论 石墨烯-铝鳞片复合防护体系的力学性能、机械封闭和阴极保护功能优异,属于一种底面合一的涂料,适用于湿热工业-海洋大气环境的腐蚀防护工作.