含氟聚芳醚酮超疏水涂层及其性能

作者：杨硕; 李志文; 张文梦; 陈栋阳^*

来源：复合材料学报, 2021, 38(12): 4004-4013.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20210210.005

• 超疏水涂料
• SiO2
• 碳纳米管
• 防腐蚀
• 自清洁性能

使用由双酚AF和4,4-二氟二苯甲酮缩聚而得的含氟聚芳醚酮(FPAEK)为树脂基体,以疏水气相SiO2和碳纳米管(CNT)为无机掺杂纳米粒子,采用一步喷涂法在铝板表面制备了一种SiO2-CNT/FPAEK超疏水涂层。研究发现,当SiO2和CNT掺杂量都为1wt%时,所得涂层的超疏水性能最好,其水接触角WCA可达到167°,滚动角SA为3°。该涂层的玻璃转化温度和初始分解温度分别达到170℃和480℃,热稳定性优异。将该涂层分别在pH=1的HCl溶液、pH=13的NaOH溶液和质量分数为3.5wt%的NaCl溶液中浸泡13天,WCA都维持在150°以上,说明具有较好的化学稳定性。经过80个摩擦循环测试后,该涂层的WCA还维持在151°,说明具有较好的机械稳定性。电化学测试表明,该涂层可以将马口铁的腐蚀电压Ecorr从-0.538 V提高到-0.112 V,而腐蚀电流Jcorr从2.105×10-5 A下降到1.94×10-7 A,说明具有优异的防腐蚀性能。此外,将基底换成常见的铁板、水泥板、玻璃板和聚乙烯塑料板,同样获得了超疏水涂层。涂层表面的污染物可以被自由滚落的水珠轻易带走,表明涂层具有良好的自清洁性能。可见,所得SiO2-CNT/FPAEK超疏水涂层具有广阔的应用前景。

• 单位
  中国电建集团铁路建设有限公司; 福州大学