摘要

目的 为了改善环氧树脂(EP)涂层的防腐及力学性能。方法 使用硅烷偶联剂通过化学接枝原理将氧化石墨烯(GO)和纳米钛(Ti)颗粒复合,制备了氧化石墨烯-钛(GO-Ti)复合材料;之后将GO-Ti分散在环氧树脂基底中,制备了GO-Ti/EP复合涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)对复合物以及复合涂层断裂面的微观结构进行了表征,采用红外光谱(FT-IR)进行化学结构表征,采用XRD、EIS、盐雾试验等表征了复合材料的复合情况以及复合涂层的防腐性能、力学性能和电化学性能。结果 纳米钛与氧化石墨烯复合良好且断裂面展现出粗糙的裂纹表明涂层的韧性得到提升,红外光谱中1097cm-1和874cm-1处出现Si-O-C和Si-O-Ti的特征吸收峰,而盐雾实验中GO-Ti/EP复合涂层耐中性盐雾腐蚀性能得到显著提升,在力学性能上GO-Ti/EP复合涂层能经受30kg/cm的冲击且涂层未出现裂纹,漆膜磨耗试验表明GO-Ti/EP复合涂层的磨损量降低64.9%,耐磨性得到巨大提升。通过EIS测试得出GO-Ti/EP复合涂层在低频区(|Z|0.01Hz)的阻抗模量是纯EP涂层的26.5倍,说明GO-Ti/EP复合涂层的屏蔽性得到提升;同时通过极化曲线得出GO-Ti/EP复合涂层的腐蚀电流降低了46倍,涂层的抗腐蚀性进一步提升。结论 GO-Ti复合材料添加到环氧树脂中可增强涂层的耐磨性,涂层的屏蔽性得到了显著增强,得到了具有力学性能与耐蚀性能均十分优异的复合涂层。