Page 88 - 《精细化工》2021年第1期

第 38 卷第 1 期 精 细 化 工 Vol.38, No.1
202 1 年 1 月 FINE CHEMICALS Jan. 2021

功能材料
石墨烯复合环氧树脂涂层的制备及其性能

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谭永松，朱俊荣，陈坤林，殷允杰，王潮霞
（江南大学 纺织科学与工程学院 智能纺织化学品研究室，江苏 无锡 214122）

摘要：以腰果酚改性酚醛胺为固化剂，将石墨烯掺杂到环氧树脂（E42）中制备了防腐涂料，并将其涂覆在预处
理的基材马口铁上。对复合涂层的表面形貌、固化时间、光泽度、附着力、抗冲击性、硬度、柔韧性和防腐性
能进行了测试。结果表明，腰果酚改性酚醛胺固化剂制备的涂层具有优异的力学性能和防腐性能，且随着石墨
烯含量（以 E42 质量为基准，下同）的增加，涂层防腐性能提高。当腰果酚改性酚醛胺含量为 25%，石墨烯含
量为 6%时，制备的涂层的平均厚度为(120±10) μm，硬度可达到 2H，附着力达到 0 级，自腐蚀电流密度为 8.482×
–2
–6
2
10 A/cm ，腐蚀速率为 6.593×10 mm/a。
关键词：环氧树脂；腰果酚改性酚醛胺；石墨烯；力学性能；防腐性能；功能材料
中图分类号：TQ637 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 01-0078-05

Preparation and properties of graphene composite epoxy resin coatings

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TAN Yongsong, ZHU Junrong, CHEN Kunlin, YIN Yunjie, WANG Chaoxia
（Smart Textile Chemicals Laboratory, College of Textile Science and Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214122,
Jiangsu, China）

Abstract: Anticorrosive paints were prepared by mixing graphene doped epoxy resin (E42) with cardanol
modified phenalkamine as curing agent and then were coated on the pretreated substrate tinplate. The
surface morphology, curing time, gloss, adhesion, impact resistance, hardness, flexibility and corrosion
resistance of the prepared anticorrosive coatings were tested. The results showed that the coatings prepared
by cardanol modified phenalkamine achieved excellent mechanical properties and corrosion resistance.
With the increase of graphene content (on the basis of the mass of E42, the same below), the anticorrosion
resistance of the coating improved. When the contents of cardanol modified phenalkamine and graphene
were 25% and 6%, the average thickness of the prepared coating was (120±10) µm, the hardness could
–6
2
reach 2H, the adhesion could reach grade 0, the self-corrosive current density was 8.482×10 A/cm , the
–2
corrosion rate was 6.593×10 mm/a.
Key words: epoxy resin; cardanol modified phenalkamine; graphene; mechanical properties; corrosion
resistance; functional materials

[5]
环氧树脂（EP）具有优异的耐热性、耐水性、 要求。因此，崔东霞 采用腰果酚改性不同链长脂
耐化学药品性及对金属具有良好的附着力，是金属 肪胺类固化剂替代传统脂肪族固化剂得到了优异力
防腐领域中的重要原料 [1-3] 。但其大的交联密度极 学性能的固化物。石墨烯具有完美的对称柔软六边
易产生静电效应及固化后易脆的特性，这使纯 EP 形结构，能在基材上形成一层牢固的致密防护层，
涂料在防腐涂料的制备及应用中受到了极大的限 隔绝基材与外界的反应，起到隔绝效果，极大地阻
[4]
制 。因此，利用 EP 与其他材料复合将是未来制备 碍腐蚀介质的扩散路径，延长复合涂层的腐蚀保护
优良防腐材料的发展趋势。 寿命，已被大量用于制备防腐涂料 [6-10] 。DING 等 [11]
纯 EP 制备的涂层还不能完全满足防腐的指标 合成了一种新型羟基环氧磷酸酯单体（PGHEP），作

收稿日期：2020-05-27; 定用日期：2020-09-10; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200440
基金项目：国家重点研发计划（2018YFC0810304）
作者简介：谭永松（1995—），男，硕士生，E-mail：ladtys@outlook.com。联系人：王潮霞（1969—），女，教授，E-mail：wchaoxia@
sohu.com。