氧化石墨烯增强水性环氧涂层的防腐性能研究

作者：官冀原; 李多生; 叶寅; 龙思海; 王凯

来源：功能材料, 2022, 53(10): 10095-10103.

DOI：10.3969/j.issn.1001-9731.2022.10.012

• 氧化石墨烯
• 水性
• 环氧涂层
• 防腐
• 电化学阻抗谱
• 抗渗透

传统的环氧富锌涂料在使用过程中会释放VOC等有害物质，污染环境，对人体造成极大危害。通过添加氧化石墨烯（GO）对水性环氧涂层进行改性，提高涂层的防腐能力。通过傅里叶红外光谱仪（FTIR）和扫描电镜（SEM）对GO的结构和形貌进行表征和分析。将GO引入到水性环氧涂层中，制备出氧化石墨烯增强水性环氧涂层。采用SEM研究涂层的表面形貌，采用盐雾试验、电化学阻抗谱（EIS）和极化曲线开展涂层的耐腐蚀性能研究。GO表面含有亲水性的含氧官能团，GO的加入可以明显提高涂层体系的分散性，使得涂层的锌粉分布更均匀。添加0.3%GO的水性环氧涂层，在盐雾240h后表面腐蚀产物最少，具有更好的耐蚀性。在3.5%（质量分数）NaCl溶液中，添加0.1%～0.4%（质量分数）GO的涂层比未添加GO的涂层有更高的阻抗模量，且在GO的添加量为0.3%时，涂层的阻抗模量最大，防腐性能最好。涂层在盐溶液中浸泡55 d后，添加0.3%GO涂层的阻抗模量（5.64×10～5Ω·cm2）比于未添加GO的涂层的阻抗模量（1.12×10～5Ω·cm2）增大了404.57%。涂层在盐溶液中浸泡55 d后的极化曲线表明，未添加GO的涂层具有最大的Jcorr值（608.5 nA/cm2）、最小的Ecorr（-0.654 V）和Rp值（0.074 kΩ·cm2）,防腐性能最差；而添加有0.3%GO的涂层具有最大的Ecorr（-0.521 V）和Rp值（0.592 kΩ·cm2）、最小的Jcorr值（74.5 nA/cm2）,具有最佳的防腐性能。添加0.3%GO的水性环氧涂层的防腐性能最佳。

• 单位
  南昌航空大学; 江西洪都航空工业集团有限责任公司