Page 215 - 《精细化工》2020年第3期

第 3 期 狄凯莹，等: 含环氧基氟树脂防腐涂层的制备及性能 ·633·

表明 F-6 涂层的疏水性优于 F-5 涂层，使 F-6 氟树
脂的防腐蚀性能优于 F-5。
涂层耐腐蚀性的好坏不仅与含氟基团的数量有
关，还与环氧基团的数量相关。F-9、F-8、F-7 这 3 个
系列氟树脂—CF 3 基团的含量较高，但环氧基团含量
较低。因此，涂层与基材的附着力较低，导致涂层易
开裂及脱落（图 4）。而 F-4、F-3 两个系列的氟树脂环
氧基团含量较高，但—CF 3 基团含量较低。含氟基团
的数量少，导致涂层的疏水疏油性差，且环氧基团为
极性基团亲水性较强，不能为铜板提供有效的抗腐蚀
图 9 F-6/DEA 极化曲线
性保护。综上，只有当含氟基团与含氧基团的含量均 Fig. 9 Polarization curve of F-6/DEA
达到一定值时，氟树脂涂层才具有较强的耐腐蚀性。
由表 2 可知，F-6/DEA 涂层在盐雾测试后阻抗 由图 8 和 9 可见，F-6 涂层较 F-6/DEA 涂层腐
模值较测试之前有所增大，这是由于盐雾腐蚀后铜 蚀电位的负移程度稍小一些，F-6 涂层的腐蚀电流密
–4
–4
板产生的锈层不稳定，同时涂层在腐蚀过程中也易 度从 1.201×10 A 增大为 2.649×10 A；F-6/DEA 涂
产生裂纹导致阻抗模值的增大 [18] 。为了进一步研究 层的腐蚀电流密度由原来的 1.307×10 –4 A 增大为
–4
F-6 系列涂层的腐蚀情况，利用 Tafel 极化曲线，表 2.809×10 A。相比较而言，F-6/DEA 涂层腐蚀电流
征腐蚀电位与腐蚀电流密度的变化。 密度的变化量较大，表明 F-6/DEA 涂层的腐蚀速率
图 8 为 F-6 极化曲线，图 9 为 F-6/DEA 极化 大于 F-6 涂层。
曲线。 结合上文结果和图 10 可知，氟树脂涂层 F-6 （图
10a）与 F-6/DEA（图 10b）表面有一些在固化过程中
由于含氟基团向膜表面富集而形成的氟微球 [19] （用白
色圆圈圈出）。这与 F-6 系列的水接触角测试结果相
符，因为氟微球的存在，在涂层表面的亚微米级起伏
上构造了纳米级的凸起。由 Wenzel 和 Cassie 等研究
结果表明，涂层表面的浸润性与材料表面的微结构有
关。当涂层表面在亚微米级起伏上形成纳米级的凸起
或孔洞时，涂层表面可呈现出超疏水的性质 [20-22] 。在
固化成膜的过程中，由于溶剂挥发引导氟粒子聚集并
产生相分离而自然构建的这种微结构增大了涂层表面

图 8 F-6 极化曲线 的粗糙度，造成涂层表面静态水接触角的突变，使得
Fig. 8 Polarization curve of F-6 F-6 涂层的水接触角达到了 140°以上。

a—F-6; b—F-6/DEA; c—F-6/PEA; d—F-6(腐蚀后); e—F-6/DEA(腐蚀后); f—F-6/PEA(腐蚀后)
图 10 F-6 系列涂层腐蚀前后的 SEM 图
Fig. 10 SEM images of F-6 series coating before and after corrosion