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第 7 期 王 娜，等: SBA-15 改性氧化石墨烯的环氧复合涂层制备及其防腐性能 ·1481·

2.6 附着力实验 出介孔分子筛 SBA-15 的直型孔道以及大孔道的确
EP0~EP5 试样的附着力测试结果分别如图 9a~f 有利于树脂分子的接触从而改善填料在涂层中的稳
和图 10 所示。 定性，进而提升涂层的附着性能 [27] 。

3 结论

（1）采用 FTIR、氮气吸附脱附、TEM 及 XRD
对 SBA-15-GO 进行了表征，证明 SBA-15-GO 已经
成功合成。
（2）采用电化学实验和盐雾实验对涂层的防腐
性能进行了测定，结果表明，添加 SBA-15-GO 的组
分均对腐蚀粒子的扩散有一定的阻碍作用，且填料
添加质量分数为 1.0%时（EP4）涂层的防腐性能最
佳。由于分子筛 SBA-15 具有孔道结构，能够阻挡

和延缓腐蚀粒子到达金属基体的时间，而石墨烯的
图 9 6 组不同组分的附着力图像 高导电性可以使腐蚀过程中的阴极反应转移到涂层
Fig. 9 Adhesion image of six groups of different components
与空气界面上进行，加强了涂层的防腐蚀效果。
（3）通过附着力的测定可以看出，SBA-15-GO
的添加可以提升涂层与基体间的相互作用进而增强
涂层的附着力，从填料添加质量分数为 0.5%到 1.5%
组分相比于原始涂层的性能均有明显提升，其中填
料添加质量分数为 1.0%组分的附着力最佳。
（4）相较于前期的工作中的 ZSM-5 改性石墨烯
水性防腐涂料，本实验中的填料最佳添加质量分数
1.0%组分在防腐性能和力学性能方面均具有优异的

性能，尤其是在力学性能上提高了 23.2%。
图 10 6 组不同组分的附着力数据 分子筛材料因其特有的孔道结构在防腐领域中
Fig. 10 Adhesion data of six groups of different components
起重要作用，其特有的力学性能及环保性也使其具
从图 9 中可以看出，涂层附着面积最少的为 a、 有广泛的应用前景。本课题组在现有工作的基础上
会进一步探究孔/片协同结构在水性环氧涂层中的
b，即 EP0、EP1 组分，附着最多的为 e，即 EP4 组
应用，在接下来的研究中还会引入缓释剂，探究
分。从图 10 的各组分附着力数据也可以看出，EP1～
EP5 的附着力均大于 EP0 的附着力（7.43 MPa），这 几者之间的协同作用对水性环氧树脂防腐性能的
可能是由于填料的添加减少了环氧树脂在固化过程 贡献。
中产生的微孔道，增加了环氧树脂固化的交联密度， 参考文献：
提高了涂层与基体之间的相互作用。在这 6 组试样 [1] Hao L, Zhang S, Dong J, et al. Atmospheric corrosion resistance of
中随着填料添加量的增大，涂层附着面积先增大而 MnCuP weathering steel in simulated environments[J]. Corrosion
后减小，附着力值先上升后下降，其中，EP4 的附 Science, 2011, 53(12): 4187-4192.
[2] Guadagno L, Vertuccio L, Sorrentino A, et al. Mechanical and barrier
着力最大，达到 9.87 MPa。这说明 SBA-15-GO 添 properties of epoxy resin filled with multi-walled carbon
加质量分数为 1.0%时更有利于减少涂层固化过程 nanotubes[J]. Carbon, 2009, 47(10): 2419-2430.
[3] Mohan T P, Kumar M R, Velmurugan R. Mechanical and barrier
中的微孔道的产生，从而提高涂层与金属基材之间
properties of epoxy polymer filled with nanolayered silicate clay
的结合力；继续增加填料填量，附着力降低，可能 particles[J]. Journal of Materials Science, 2006, 41(10): 2929-2937.
是由于填料添加过多使得其在水性环氧树脂中的分 [4] Nematollahi M, Heidarian M, Peikari M. Comparison between the
effect of nanoglass flake and montmorillonite organoclay on
散性变差，填料发生聚集，重新造成涂层微裂纹的 corrosion performance of epoxy coating[J]. Corrosion Science,
产生，从而降低涂层的附着力，在图 9 中表现为涂 2010, 52(5): 1809-1817.
层附着面积变小。对比 EP2（c）和 EP4（e）两组， [5] Okafor P A, Singh-Beemat J, Iroh J O. Thermomechanical and
corrosion inhibition properties of graphene/epoxy ester–siloxane–
EP4 组分明显较 EP2 组分涂层附着面积大，这与图 urea hybrid polymer nanocomposites[J]. Progress in Organic
10 中附着力数据一致，附着力提高了 23.2%，反映 Coatings, 2015, 88(10): 237-244.