氧化石墨烯/聚酯树脂涂层的制备及耐腐蚀性能

作者：曹明艳; 俞爱斌; 吴玉萍^*; 乔磊; 程杰

来源：材料导报, 2021, 35(10): 10227-10231.

• 硅烷偶联剂
• 氧化石墨烯
• 聚酯涂层
• 静电喷涂技术
• 耐腐蚀性

石墨烯具有阻隔性好、机械强度高、比表面积大等优异的性能,被广泛应用于防腐涂料领域。本研究在聚酯树脂粉末中加入分散性较好的氧化石墨烯(GO),利用静电喷涂技术在经硅烷偶联剂预处理的6063铝合金基体上制备了不同氧化石墨烯含量的聚酯体系涂层。通过EDS能谱分析硅烷膜的成分,并通过电化学试验评价硅烷膜的腐蚀行为;采用纳米压痕仪表征涂层与基体的结合力;通过全浸泡试验和中性盐雾试验研究氧化石墨烯添加量对聚酯体系涂层耐腐蚀性能的影响。结果表明,硅烷膜的自腐蚀电压为-0.831 V,自腐蚀电流密度为5.361×10-8A/cm2,钛锆膜的自腐蚀电压为-0.967 V,自腐蚀电流密度为8.350×10-8A/cm2,即与钛锆膜相比,硅烷膜的自腐蚀电位高、自腐蚀电流密度小,耐腐蚀性能更优;经硅烷偶联剂预处理涂层的临界载荷值LC1为2 035.71 mN,LC2为3 066.66 mN,均大于经钛锆膜预处理的涂层的临界载荷值(1 667.40 mN),即经硅烷偶联剂预处理的涂层与基体的结合力更强;与未添加氧化石墨烯的聚酯涂层相比,氧化石墨烯添加量为0.5%(质量分数)的聚酯涂层的失重量及失重率最小,1 000 h盐雾腐蚀后涂层表面的孔隙和腐蚀坑也均减少,其耐腐蚀性能明显增强。即在聚酯树脂涂料中添加0.5%(质量分数)氧化石墨烯时,涂层的耐腐蚀性能显著提高。

• 单位
  安徽金达节能材料发展有限公司; 材料学院; 河海大学