Page 217 - 《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
杂化包覆玄武岩鳞片/环氧涂料制备与性能

3
强 伟 1,2 ，周 皓 ，吴 航 1,2* ，王福会 1,2
（1. 东北大学 材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110819；2. 东北大学 沈阳材料科学国家研究中心，辽
宁 沈阳 110819；3. 株洲飞鹿高新材料技术股份有限公司，湖南 株洲 412003）

摘要：以正硅酸四乙酯（TEOS）、钛酸酯偶联剂 HY-311、环氧树脂 E-44 为原料采用球磨法对玄武岩鳞片（BF）
进行杂化包覆，得到杂化包覆玄武岩鳞片（BF/TEOS-BM/HY-311/E-44），并在环氧树脂中添加改性后的玄武岩
鳞片制得环氧涂料。通过沉降实验测试玄武岩鳞片在环氧涂料中的分散稳定性，通过附着力测试仪来测量涂层
与基体金属间的附着力，通过耐盐雾测试、EIS 等方法研究了涂层防腐蚀性能。结果表明，杂化包覆前后的玄
武岩鳞片在环氧分散溶液中的沉降时间从 2 h 提高至 96 h。杂化包覆玄武岩鳞片添加量为 20%（以环氧树脂质
量计）的涂层性能最优，其附着力为 13.40 MPa，耐盐雾时间为 2000 h；在质量分数为 3.5%的 NaCl 水溶液中浸
9
2
泡 2000 h 后，0.01 Hz 的阻抗模值仍达 5.15×10 Ω·cm 。玄武岩鳞片复合涂料可望用于民用建筑、船舶等绿色防
腐防污领域。
关键词：玄武岩鳞片；环氧涂料；防腐蚀；杂化包覆；功能材料
中图分类号：TQ633 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 06-1279-08

Preparation and properties of hybrid coated basalt flakes/epoxy coatings

1,2
1,2
3
QIANG Wei , ZHOU Hao , WU Hang 1,2* , WANG Fuhui
（1. College of Materials Science and Engineering, Northeastern University, Shenyang 110819, Liaoning, China;
2. Shenyang National Laboratory for Materials Science, Northeasten University, Shenyang 110819, Liaoning, China; 3.
Zhuzhou Feilu High-Tech Materials Co., Ltd., Zhuzhou 412003, Hunan, China）
Abstract: Basalt flakes (BF) were coated by ball-milling method using tetraethyl orthosilicate (TEOS),
titanate coupling agent HY-311 and epoxy resin E-44 as raw materials to prepare hybrid coated basalt flakes
(BF/TEOS-BM/HY-311/E-44). The modified basalt flakes were added in epoxy coating. The dispersibility
of basalt flakes in epoxy resin was tested via settlement experiments. The adhesion of the coating is tested
by an adhesion tester. The anti-corrosion performances of the coatings were investigated by salt spray test
and EIS measurement. The results showed that the settling time of the basalt flakes before and after the
hybrid coating in the epoxy dispersion solution increased from 2 h to 96 h. The epoxy coating with an
addition amount (based on the mass of epoxy resin) of 20% BF/TEOS-BM/HY-311/E-44 exhibited the best
performance with adhesion strength of 13.40 MPa, salt spray time of 2000 h. After immersed in mass
9
fraction 3.5% NaCl solution for 2000 h, the impedance modulus of the coating at 0.01 Hz still had 5.15×10
2
Ω·cm . Basalt flake composite coating material will become a brand-new material in the fields of green
anti-corrosion and anti-fouling such as civil buildings and ships.
Key words: basalt flake; epoxy coating; corrosion protection; hybrid coating; functional materials

[5]
环氧树脂具有附着力好、电阻高、耐高低温、 内部形成微孔和缝隙等缺陷 ，环境中的 O 2 、H 2 O、
–
化学稳定性优良等特点，广泛用于防腐蚀涂料领 Cl 等侵蚀性介质会通过缺陷透过涂层，到达金属基
域 [1-4] 。然而，环氧树脂固化成膜过程中，易在涂层 材界面，引起涂层发生鼓泡、脱落、膜下腐蚀等失

收稿日期：2020-11-30; 定用日期：2021-02-01; DOI: 10.13550/j.jxhg.20201114
基金项目：国家自然科学基金项目（U2006219）
作者简介：强 伟（1995—），男，硕士生，E-mail：541518622@qq.com。联系人：吴 航（1971—），男，副教授，E-mail：
wuhang@mail.neu.edu.cn。