Page 24 - 《精细化工》2023年第8期
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·1638· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
2 无机纳米粒子改性聚硅氧烷对涂层防腐 烷（APS）和八氨基苯基聚倍半硅氧烷（OAPPS）〕
蚀性能的影响 先后对六方氮化硼进行改性（如图 1 所示），再将
其作为填料引入环氧树脂体系中，制备了有机-无
一般来讲，有机基体固化过程中水分蒸发易导 机杂化纳米复合防腐蚀涂层。六方氮化硼本身重
致内部产生气泡，使其结构不够致密，不能达到很 叠、错落的层状结构能够形成类似于石墨烯的“迷
好的防腐蚀效果，外界腐蚀因子通过这些孔道进入 宫效应”，延长腐蚀粒子接触到金属基体的路径，
金属内部甚至会加重腐蚀进程。而无机纳米粒子凭 从而起到防腐的作用。结果表明，该改性涂层的阻
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其微/纳尺寸正好可以嵌入树脂基体中，一方面，通 抗值达 1.27×10 Ω·cm ，与纯环氧涂层相比，腐蚀
过无机纳米粒子的尺寸效应来完善结构，从而提升 电位提高了 0.35 V；除此之外，该涂层其他物化性
性能；另一方面，无机纳米粒子和有机基体结合后 能（附着力、耐热性能和韧性）也明显改善，在金
既能够赋予无机材料特有的刚性，又能够增强有机 属防腐蚀领域具有良好的应用前景。WEI 等 [29] 采
基体的热性能和耐久性，因此，常采用添加无机纳 用 SiO 2 改性聚硅氧烷，然后将其和环氧树脂依次
米粒子的方法来改性。无机纳米粒子的嵌入不仅可 喷涂在金属基底上，实现对金属的有效防护，结果
以起到增强结构的作用，还可以提高复合材料表面 表明，SiO 2 改性聚硅氧烷形成的超疏水涂层有效提
反应活性，使复合材料的性能更加优异，提高防腐 升了环氧树脂涂层的防腐蚀性能，可使涂层在经
蚀性能。基于此，采用无机纳米粒子对聚硅氧烷进 过 70 d 盐水（质量分数为 3.5%的 NaCl 水溶液）
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行改性，一方面聚硅氧烷的无机-有机结构可以在 浸泡后低频阻抗模量仍达 9.90×10 Ω·cm ，在中性
无机纳米粒子与其他树脂基体间产生良好的架桥 盐雾实验 35 d 后低频阻抗模量仍保持在 2.40×
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作用，使得体系相容性大幅提升；另一方面，聚硅 10 Ω·cm ，此时防腐蚀效率高达 99.998%。由此可
氧烷和无机纳米粒子也可协同发挥防腐蚀作用。不 见，无机纳米粒子作为改性单体与聚硅氧烷复合，
同形态的无机纳米粒子能发挥不同的作用，从而提 既在一定程度上弥补了树脂基体本身结构的不足，
升防腐蚀性能。叶建宇等 [28] 通过硅烷偶联剂 KH560 又引入了额外的性能以辅助涂层抵御外界环境侵
和笼形聚倍半硅氧烷〔氨丙基七异丁基聚倍半硅氧 蚀金属基底。
图 1 两种笼形聚倍半硅氧烷修饰 BN 的合成路线 [28]
Fig. 1 Route of synthesis of two cage type polyhedral silsesquioxane modified BN [28]
