二氧化硅-氧化石墨烯/环氧涂层的制备及其防腐蚀性能

摘要

[目的]以氧化石墨烯（GO）为载体，利用经硅烷偶联剂表面改性的纳米二氧化硅（SiO₂）对其进行结构修饰，开发一种新型Si O₂-GO防腐增强材料，并将其应用于水性环氧树脂（EP）涂层中，以提高涂层的防腐及力学性能。[方法]分别采用硅烷偶联剂KH550、KH560对纳米Si O₂进行表面改性，以实现Si O₂在GO片层中的均匀负载，填充GO片层之间的空隙，扩大GO的层间距，改善其在EP中的分散性，形成更均匀致密的保护层，进而提升EP涂层的防腐蚀性能。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）等设备对Si O₂-GO的形貌和结构进行了表征。测试了涂层的铅笔硬度、阻尼硬度、附着力和耐冲击性。通过在3.5%NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱测量，考察了涂层的耐蚀性。[结果]加入Si O₂-GO后，环氧涂层的防腐蚀性能得到显著提高。当选用KH550硅烷偶联剂作为Si O₂表面改性剂，且其用量为8%（质量分数）时，所制得的Si O₂-GO具有最佳的防腐蚀效果，此时Si O₂-GO/EP涂层能保持优异的力学性能。[结论]该Si O₂-GO防腐增强材料用于环氧涂料，明显提高了涂层的力学性能及防腐蚀性能。

关键词

水性环氧涂料 / 氧化石墨烯 / 二氧化硅 / 硅烷偶联剂 / 改性 / 防腐蚀