Page 215 - 《精细化工》2021年第6期
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第 6 期              刘   雷，等:  十八胺改性纳米 SiO 2 的制备及在水性环氧防腐涂料中的应用                            ·1277·


            层的耐腐蚀性，采用盐雾测试研究了环氧涂层在加                             面的附着力，加入的 ODA-SiO 2 在涂层中分布均匀，
            速腐蚀下的防腐性能。200 h 时，EP-0 涂层表面检                       有效缩短腐蚀介质到达基体表面的时间，此外，
            测到大量的腐蚀产物和锈蚀，表明整洁的环氧涂层                             ODA-SiO 2 纳米粒子具有较强的表面疏水性，减少
            的阻隔性能差，不能有效地阻止腐蚀的发生，这是                             涂层表面的吸水性，从而提高环氧涂层的耐腐蚀性
            因为在涂层固化时，在其表面产生孔道，导致水分                             能 [28] 。当实验时间延长到 500 h 时，EP-0 涂层刮痕
            与基材的直接接触，降低涂层的耐腐蚀性能。与 EP-0                         附近积累了更多的腐蚀产物和锈蚀，并发现涂层表
            涂层相比，含 EP-1 涂层周围的腐蚀产物较低。对于                         面起泡严重。EP-1 涂层表面腐蚀也变得严重，但与
            含 ODA-SiO 2 环氧涂层，刮痕附近没有形成明显的                       纯环氧涂层相比，表面腐蚀产物较少。此时 EP-3 环
            腐蚀产物、锈蚀，表明含 ODA-SiO 2 的环氧涂层具                       氧涂层形成较少的腐蚀产物、锈蚀和起泡，表明
            有良好的防腐性能。因为改性后的纳米 SiO 2 可以促                        ODA-SiO 2 对环氧涂层的耐腐蚀性能有显著改善，含
            进环氧涂层的交联反应，提高分子间的键合力和表                             0.3% ODA-SiO 2 环氧涂层防腐性能最好。



























                                          图 8   环氧涂层在不同盐雾实验时间后的照片
                                 Fig. 8    Photograph of epoxy coatings after different salt spray test time

            3   结论                                             较好的物理性能：附着力 0 级、铅笔硬度 2H、冲击
                                                                            2
                                                               强度 18.8 kJ/m 。由此可知，添加 0.3% ODA-SiO 2
                 采用溶胶-凝胶法制备出表面环氧基化的纳米                          的水性环氧涂层耐腐蚀性和物理性能优异，具有长
            SiO 2 （E-SiO 2 ），然后通过 ODA 改性 E-SiO 2 得到            期防腐的性能。
            ODA-SiO 2 ，用于制备水性环氧涂料，对水性环氧涂
            料的防腐性能进行了研究，结论如下：                                  参考文献：
                （1）通过 FTIR、XPS 测试表征了 ODA 成功接                   [1]   WANG Y S (王杨松), WANG Y D (王英丹), YU S (于帅), et al.
                                                                   Study on metal  anticorrosion and its anticorrosion measures[J].
            枝到 SiO 2 表面；SEM 观察到 SiO 2 呈规则球型，ODA                    Liaoning Chemical Industry (辽宁化工), 2020, 49(3): 315-318.
            的接枝对其形貌基本无影响；根据 TG 失重率算得                           [2]   KHAN M S, XU D K, LIU D, et al. Corrosion inhibition of X80 steel
                                                                   in simulated marine environment with marinobacter aquaeolei[J].
            ODA-SiO 2 中 ODA 的接枝率约为 7.9%。                           Acta Metallurgica Sinica, 2019, 32(11): 1373-1384.
                （2）添加 0.3% ODA-SiO 2 的水性环氧涂层，极                 [3]   WANG W (汪威), BU M S (步明升), LYU Q S (吕秋生),  et al.
                                                                   Development of environment friendly modified epoxy primer with
            化曲线表现出更大的腐蚀电位，腐蚀电流向最低程                                 high corrosion resistance[J]. Chinese  Coatings (中国涂料), 2020,
            度移动；Nyquist 曲线显示出较大的阻抗半径；从                             35(8): 38-41.
                                                               [4]   CHEN Q Y (陈群尧), JIN Q G (金庆国), ZHANG W (张伟), et al.
            Bode 曲线中可以看出，在浸泡盐水 2 h 时低频阻抗                           Development and prospect of external corrosion protection and joint
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            值达到 1×10   Ω·cm ，72 h 后低频阻抗值保持在                        coating technology for long distance oil and gas pipelines in
                                                                   China[J]. Technical Supervision of Petroleum Industry (石油工业技
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            1×10   Ω·cm 以上，且阻抗模量|Z| 0.01 Hz 比纯环氧涂                  术监督), 2020, 36(8): 13-18.
            层高约 1 个数量级。                                        [5]   YIN Z Y (尹正宇). Application of coating sacrificial anode combined
                                                                   protection  in anticorrosion  of  hydraulic metal structure[J]. World
                （3）采用盐雾实验直观研究了环氧涂层的防腐                              Nonferrous Metals (世界有色金属), 2019, (17): 277-280.
                                                               [6]   LI  T, ZHANG Z P, RONG M  Z, et al. Self-healable and  thiol-ene
            性能，添加 0.3% ODA-SiO 2 的水性环氧涂层在耐盐
                                                                   UV-curable waterborne polyurethane  for anticorrosion coating[J].
            雾实验中保持 500 h 没有明显裂化，并且涂层具有                             Journal of Applied Polymer Science, 2019, 136(26): 47700.
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