羧甲基壳聚糖/纳米氧化锆掺杂对环氧丙烯酸酯乳液及其防腐蚀性能的影响

摘要

[目的]旨在实现环氧丙烯酸酯乳液的高性能化改性，提升其在水性防腐涂料中的应用效果。[方法]在KH-550硅烷偶联剂的改性作用下，制备了由羧甲基壳聚糖（CMCS）与氧化锆（ZrO₂）纳米粒子组成的复合材料CMCS/ZrO₂，将其通过接枝共聚与环氧丙烯酸酯乳液中的环氧基团反应，得到CMCS/Zr O₂改性环氧丙烯酸酯乳液，并将其作为主要成膜物，制备了水性防腐涂料。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）考察了CMCS/ZrO₂复合材料的相结构、官能团和表面形貌，对CMCS/ZrO₂改性环氧丙烯酸酯乳液干膜进行了水接触角测量、热重分析（TGA）及原子力显微镜（AFM）表征，测试了涂层的耐中性盐雾性能。[结果]CMCS/Zr O₂的加入提高了环氧丙烯酸酯乳液的热稳定性，改善了乳液干膜的光滑度，但不改变其亲水性。以环氧丙烯酸酯乳液作为主要成膜物制备的水性防腐涂料的防腐蚀性能因CMCS/ZrO₂的加入而显著提高。采用CMCS/ZrO₂添加量为1.0%（质量分数）的乳液所制成的水性防腐涂层具有最佳的力学性能及防腐蚀性能。[结论]CMCS/Zr O₂可有效改善环氧丙烯酸酯乳液的综合性能，基于其1.0%添加量所制得的改性乳液具备优异的热稳定性、成膜平滑性和防腐蚀性能，适用于高性能水性防腐涂料的制备，具有良好的应用前景。

关键词

环氧丙烯酸酯乳液 / 羧甲基壳聚糖 / 纳米氧化锆 / 改性 / 防腐蚀

基金资助

山东省重点研发计划（重大科技创新工程）项目（2022CXGC020401）; 泰山产业领军人才工程资助项目（TSCY20231234）