Page 191 - 《精细化工》2021年第3期

第 3 期 姚红蕊，等: 卡拉胶改性三聚磷酸铝对水性环氧涂层防腐性能的影响 ·611·

表 2 在不同浸泡时间下 WEP 涂层的拟合数据
Table 2 Fitting results for the waterborne epoxy coatings under different soaking time
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样品 时间/h R s/(Ω·cm ) R c/(Ω·cm ) CPE c/(F/cm ) R ct/(Ω·cm ) CPE dl/(F/cm ) Z w/(Ω·cm )
WEP0 48 3.262×10 2 9.753×10 3 8.101×10 −9 5.126×10 5 4.389×10 −8 —
−5
480 1.292×10 2 3.099×10 3 1.437×10 −8 5.223×10 4 4.543×10 −8 4.593×10
WEP3 48 4.332×10 2 8.183×10 7 9.799×10 −10 — — —
480 3.164×10 2 4.782×10 6 6.207×10 −9 5.147×10 5 4.389×10 −8 —
WEP5 48 3.759×10 2 1.198×10 4 2.744×10 −7 1.416×10 6 1.033×10 −8 —
480 2.753×10 2 7.325×10 3 7.896×10 −6 4.136×10 5 1.357×10 −8 —
注：表中拟合数据误差值均<10%，“—”为无。

从表 2 可知，各涂层的 R c 值随浸泡时间的延长 图 7b~e 中，涂层的腐蚀程度先减轻后增加，各涂层
而减小，CPE c 值随浸泡时间的延长而增大，说明随 的耐腐蚀性均优于 WEP0 涂层。其中，图 7d 表面的
腐蚀溶液的渗入，涂层的防护性能变差 [30] 。但是在整 锈蚀点最少，再次证明 KC-ATP 添加量为 1.0%的
WEP3 涂层的防腐蚀效果最好。这是因为添加适量
个浸泡周期，WEP3 涂层的 R c 值始终最高，CPE c
始终最小，再次说明 WEP3 涂层的阻隔屏蔽效果优 的（含量为 1.0%）KC-ATP 能够最大程度地填充环
于其他涂层，防腐性能最佳。 氧树脂在固化过程中产生的微缺陷，阻碍腐蚀粒子
为了更直接地比较改性前后 ATP 对复合涂层耐 向金属基材表面扩散，而过量添加的 KC-ATP 则会
腐蚀性能的影响，根据式（1）计算出各涂层的极化 导致填料在涂层中团聚，产生新的缺陷，从而影响
电阻 R p 值（图 6）。在浸泡 48 h 后，WEP3 涂层显 涂层防腐性能 [31] 。除此之外，对比图 7d 和 f 可以发
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示出最大的 R p 值为 8.183×10 Ω·cm ，WEP5 和 WEP0 现，ATP 填料在改性前后的防腐效果存在明显差别，
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涂层的 R p 值分别为 1.428×10 和 5.224×10 Ω·cm 。 KC-ATP 掺杂的 WEP 涂层表面具有更少的腐蚀点，
尽管在浸泡 480 h 后，各涂层的 R p 值均有所下降， 再次证明 KC 接枝改性有助于提高 ATP 在 WEP 涂
但 WEP3 涂层的 R p 值仍远高于 WEP5 和 WEP0。由 层中的水溶性和分散性，从而提高 WEP 涂层的防腐
此说明，KC 接枝改性确实有助于提高 ATP 在水性 性能，该结论与电化学所得结果一致。
环氧涂层中的水溶性和分散性，从而提高涂层的耐
腐性。并且添加了 KC-ATP 和 ATP 填料的 WEP 涂
层的耐腐蚀性均优于纯水性环氧（WEP0）涂层。

R p =R c +R ct （1）

a—WEP0；b—WEP1；c—WEP2；d—WEP3；e—WEP4；f—WEP5
图 7 WEP0~WEP5 涂层盐雾实验的照片
Fig. 7 Photographs of WEP0~WEP5 coatings after salt

spray experiments
图 6 各涂层在不同浸泡时间下的极化电阻
Fig. 6 Polarization resistance of the coatings with different
soaking time 3 结论

2.5.2 盐雾实验 （1）采用 FTIR、TG、XPS 以及 SEM 对 KC-ATP
图 7 为 WEP0~WEP5 6 组涂层在 240 h 盐雾实 进行了表征，结果证明成功合成了 KC-ATP。
验后的光学照片。通过 240 h 5.0%NaCl 溶液连续喷 （2）采用电化学和盐雾实验对 KC-ATP 掺杂的
雾后，WEP0 涂层表面出现了严重的起泡和点蚀现 WEP 涂层耐腐蚀性进行了测试。结果表明，未添加
象（图 7a），说明 WEP0 涂层的防护效果较差。在 填料的纯环氧涂层的各项耐腐蚀性指标均低于添加