Page 35 - 《精细化工》2021年第4期

第 4 期 姚红蕊，等: 纳米氧化物颗粒增强环氧涂层防护性能的研究进展 ·669·

的腐蚀活性，赋予涂层自修复性能，延长涂层的使
用寿命。CeO 2 /BTA/(PEI/PSS) 2 EP 复合涂层在浸泡
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120 h 后，其涂层电阻（6.3×10 Ω·cm ）远远高于纯
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EP 涂层（7.5×10 Ω·cm ）。

图 8 GO-PANI-CeO 2 防腐机理图 [51]

Fig. 8 Schematic representation of anticorrosion mechanism 图 9 EP 增强纳米复合材料的方法和防腐机理图 [52]
of GO-PANI-CeO 2 epoxy coating [51] Fig. 9 Proposed methodology and protective mechanism
of epoxy reinforced nano composite coating [52]

结果表明，在浸泡 5 d 后，含 DDA 和 NMTU
改性纳米 CeO 2 的 EP 复合涂层的腐蚀抑制效率分别 纳米 CeO 2 在涂层防腐中的研究十分活跃，其优
达到 99.8%和 95.7%，这归因于涂层受到破坏时， 异的氧化还原能力能够有效提升涂层防腐效果。此
缓蚀剂能够主动释放到涂层破损处（如图 9 所示）， 外，纳米 CeO 2 还能够负载缓蚀剂或将自身用作缓蚀
从而实现涂层的自修复能力。LIU 等 [53] 通过合成 剂，与其他二维纳米材料复配，协同发挥纳米 CeO 2
CeO 2 空心球作为载体，采用多层组装法将聚 4-苯乙 与层状材料的防护效果。目前，铈基复合氧化物的
烯磺酸钠（PSS）和 PEI 沉积在负载了苯并三唑 工业化生产方法较少，其关键问题是粉体的团聚不
（BTA）缓蚀剂的纳米 CeO 2 上，并制备 CeO 2 /BTA/ 能得到有效控制，一定程度上限制了其应用。
(PEI/PSS) 2 EP 复合涂层。电化学分析结果表明， 不同纳米氧化物材料应用于 EP 涂层中的防护
CeO 2 /BTA/(PEI/PSS) 2 纳米颗粒能够抑制金属表面 效果有所不同，具体情况参见表 1。

表 1 纳米氧化物颗粒增强 EP 涂层防护性能对照
Table 1 Comparison of the protective properties of epoxy coatings enhanced by nano-oxide particles
聚合物基质 协同改性材料 涂层厚度/μm 腐蚀环境 腐蚀时间 质量分数/% 防腐效果 文献
SiO 2 EP 表面改性 50 3.5%NaCl 170 h 2.0 阻抗提升约 1 个数量级 [11]
EP 缓蚀剂 30±5 3.5%NaCl 14 d 2.5 阻抗提升 4.5 个数量级 [12]
EP GO 125±5 3.5%NaCl 1 d 0.1 阻抗提升 0.4 个数量级 [14]
TiO 2 EP（水性） PEI 30±3 3.5%NaCl 0 0.7 R c 值提升约 0.6 个数量级 [19]
EP（水性） 表面改性 20~25 3.5%NaCl 7 d 1.25 R c 值提升约 1 个数量级 [20]
EP（水性） 聚苯胺 35±2 3.5%NaCl 14 d 1.0 阻抗提升约 0.6 个数量级 [22]
EP GO — 3.5%NaCl 4 d 1.5 I corr 值降低约 2 个数量级 [23]
ZnO EP — 40 3.5%NaCl 15 d 10 R ct 值提升约 0.5 个数量级 [28]

EP（水性） 表面改性 30 3.5%NaCl 108 h 0.3 阻抗提升约 0.6 个数量级 [29]
EP 表面改性 100±5 3.5%NaCl — 5.0 I corr 值降低约 2 个数量级 [30]
EP 表面改性 70~80 3.0%NaCl 30 d 2.0 R c 值提升约 4.7 个数量级 [31]
EP Co 50±5 3.5%NaCl 30 d 4.0 阻抗提升约 3.4 个数量级 [32]
Al 2O 3 EP 咪唑 — 3.5%NaCl 40 d 2.0 阻抗提升约 1 个数量级 [38]
EP 吲哚 40 3.5%NaCl 40 d 2.0 阻抗提升约 1 个数量级 [39]
EP GO 60 3.5%NaCl 20 d 2.0 阻抗提升约 1 个数量级 [40]