Page 209 - 《精细化工》2021年第6期

第 38 卷第 6 期 精 细 化 工 Vol.38, No.6
202 1 年 6 月 FINE CHEMICALS June 2021

建筑用化学品
十八胺改性纳米 SiO 的制备及在水性环氧
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防腐涂料中的应用

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刘 雷，杨建军 ，吴庆云，吴明元，张建安，刘久逸
（安徽大学 化学化工学院 安徽省绿色高分子材料重点实验室，安徽 合肥 230601）

摘要：以正硅酸四乙酯（TEOS）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷（KH560）

为原料，采用溶胶-凝胶法制备表面环氧基化的纳米 SiO 2 （E-SiO 2 ），再通过十八胺（ODA）的伯胺端基与 E-SiO 2
表面的环氧基进行反应得到 ODA-SiO 2 ，用于制备水性环氧防腐涂料。产物的结构经 FTIR、TG、XPS、SEM 表征
证实，ODA 成功接枝到 SiO 2 表面；通过电化学、盐雾实验对水性环氧涂层的防腐性能进行测定，并分析了涂层的
物理性能。结果表明，添加 0.3% ODA-SiO 2 （添加量以环氧树脂和固化剂总质量为基准，下同）的水性环氧涂
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层附着力 0 级、铅笔硬度 2H、冲击强度 18.8 kJ/m 、耐盐雾长达 500 h，涂层具有较好的防腐蚀性能和物理性能。
关键词：环氧涂料；纳米 SiO 2 ；溶胶-凝胶法；十八胺；防腐；功能材料
中图分类号：TQ637 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 06-1271-08

Preparation of octadecylamine modified nano SiO 2 and its
application in waterborne epoxy anticorrosive coatings

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LIU Lei, YANG Jianjun , WU Qingyun, WU Mingyuan, ZHANG Jian'an, LIU Jiuyi
（School of Chemistry and Chemical Engineering of Anhui University & Key Laboratory of Environment-friendly
Polymer Materials of Anhui Province, Hefei 230601, Anhui, China）

Abstract: Surface epoxy nano SiO 2 (E-SiO 2) was prepared by sol-gel method using tetraacetoxysilane
(TEOS), hexadecyl trimethyl ammonium bromide (CTAB), and γ-(2,3-epoxypropoxy) propytrimethosysilane
(KH560) as raw materials. The reaction between epoxy group on the surface of E-SiO 2 and primary amine
terminal group of octadecylamine (ODA) led to ODA-SiO 2. ODA-SiO 2 was used for the preparation of
waterborne epoxy anticorrosive coatings. The structure of product was characterized by FTIR, TG, XPS and
SEM. The results showed that ODA was successfully grafted onto the surface of SiO 2. The corrosion
resistance of waterborne epoxy coatings was analyzed by electrochemical test and salt spray test. And the
physical properties of the coatings were analyzed. The results indicated that when the ODA-SiO 2 addition
amount (based on the total mass of epoxy resin and curing agent, the same below) was 0.3%, the prepared
waterborne epoxy coating had good corrosion resistance and physical properties, adhesion grade 0, pencil
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hardness 2H, impact strength 18.8 kJ/m , and salt spray resistance up to 500 h.
Key words: epoxy coating; nano SiO 2; sol-gel method; octadecylamine; anticorrosion; functional materials

金属与周围介质发生化学或电化学反应而引起 会与空气中的氧气形成正负两个电极，电极电位低
的损坏称为金属腐蚀，其中电化学腐蚀具有普遍性。 的金属被氧化并伴随腐蚀电流的产生 [1-2] 。中国钢材
当金属或合金材料处于潮湿环境或电解质溶液中， 的腐蚀报废量约占年产量的 1/3，不仅给国民经济带

收稿日期：2020-12-01; 定用日期：2021-02-01; DOI: 10.13550/j.jxhg.20201123
基金项目：安徽省 2018 年度科技重大专项（18030901077）；安徽省高校自然科学研究重点项目（KJ2016A792）
作者简介：刘雷（1995—），男，硕士生，E-mail：1915129002@qq.com。联系人：杨建军（1960—），男，教授，博士生导师，E-mail：
andayjj@163.com。