Page 202 - 《精细化工》2021年第10期

第 38 卷第 10 期 精 细 化 工 Vol.38, No.10
2021 年 10 月 FINE CHEMICALS Oct. 2021

建筑用化学品
改性六方氮化硼/水性聚氨酯涂料的制备与性能

林家明 1,2,3,4,5 ，刘伟区 1,5* ，梁利岩 1,5* ，谭立钦 1,2,3,4,5

（1. 中国科学院广州化学研究所，广东 广州 510650；2. 广东省电子有机聚合物材料重点实验室，广东
广州 510650；3. 中国科学院新型特种精细化学品工程实验室，广东 广州 510650；4. 国科广化韶关新
材料研究院，广东 韶关 512400；5. 中国科学院大学，北京 101408）

摘要：以聚甘油-10（PG）作为稳定剂，超声下对六方氮化硼（h-BN）进行剥离和改性制得 PG 功能化的少层
h-BN 纳米粒子（GB）。利用 GB 与水性聚氨酯（WPU）共混得到 WPU/GB。通过 FTIR、TG、AFM 和 TEM 对
GB 进行了表征，证实了少层 GB 的成功制备。动电位极化和电化学阻抗谱测试表明，WPU/GB 涂层比纯 WPU
涂层具有更高的耐腐蚀性能。GB 含量为 1.0%（以 WPU 的质量为基准，下同）的 WPU/GB1.0 复合涂层的耐腐
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蚀性能最好，极化电阻为 1.33×10 Ω·cm ，阻抗|Z|可达到 5.37×10 Ω·cm 。此外，与纯 WPU 相比，WPU/GB1.0
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腐蚀电流密度从 2.64×10 A/cm 减小至 3.32×10 A/cm ，腐蚀电压从–0.309 V 增大到–0.037 V，保护效率高达
98.74%。
关键词：六方氮化硼；水性聚氨酯涂料；防腐；建筑用化学品
中图分类号：TU56+1.67 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 10-2132-09
Preparation and properties of modified hexagonal boron
nitride/waterborne polyurethane coatings

LIN Jiaming 1,2,3,4,5 , LIU Weiqu 1,5* , LIANG Liyan 1,5* , TAN Liqin 1,2,3,4,5
（1. Guangzhou Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, Guangdong, China; 2. Guangdong
Provincial Key Laboratory of Organic Polymer Materials for Electronics, Guangzhou 510650, Guangdong, China;
3. CAS Engineering Laboratory for Special Fine Chemicals, Guangzhou 510650, Guangdong, China; 4. CASH GCC
Shaoguan Research Institute of Advanced Materials, Shaoguan 512400, Guangdong, China; 5. University of Chinese
Academy of Sciences, Beijing 101408, China）

Abstract: Hexagonal boron nitride (h-BN) was stripped and modified under ultrasound using polyglycerol-
10 (PG) as stabilizer to prepare PG functionalized h-BN nanoparticles (GB). WPU/GB coating was
prepared by blending GB with waterborne polyurethane (WPU). GB was characterized by FTIR, TG, AFM
and TEM. The results showed that GB with few layers was successfully prepared. Tafel polarization and
electrochemical impedance spectroscopy tests indicated that the corrosion resistance of WPU/GB coatings
was higher than that of pure WPU coating. WPU/GB1.0 (GB content was 1.0%, based on the mass of WPU,
the same below) composite coating had the best corrosion resistance, and the polarization resistance was
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1.33×10 Ω·cm , impedance |Z| could reach 5.37×10 Ω·cm . In addition, compared with those of pure WPU,
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the corrosion current density of WPU/GB1.0 decreased from 2.64×10 A/cm to 3.32×10 A/cm , the
corrosion potential increased from –0.309 V to –0.037 V, and the protection efficiency was as high as
98.74%.
Key words: hexagonal boron nitride; waterborne polyurethane coating; anticorrosion; building chemicals
在全球范围内，金属腐蚀造成的经济损失，每 学保护法）抑制金属腐蚀。其中，防腐涂料的应用
[1]
年超过 4 万亿美元 。在过去的几十年中，研究人 是目前最方便和最具成本效益的方法之一。水性聚
员采取多种策略（结构改变法、涂层保护法、电化 氨酯常用作防腐涂料，具有较好耐腐蚀性、耐候性

收稿日期：2021-03-25; 定用日期：2021-07-26; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210318
作者简介：林家明（1996—），男，硕士生，E-mail：1216633055@qq.com。联系人：刘伟区（1963—），男，研究员，E-mail：liuwq@gic.ac.cn；
梁利岩（1974—），男，研究员，E-mail: lyliang@gic.ac.cn。