石墨微片/环氧复合防腐涂料的制备及防腐机制

刘立柱^1,2，张佳文¹，徐航¹，都书强¹，张笑瑞^1,2

1. 哈尔滨理工大学材料科学与工程学院2. 工程电介质及其应用技术教育部重点实验室

摘 要：以水性环氧乳液(EP emulsion)及其固化剂为基体,加入石墨微片(GNs)制备防腐涂料,并分析防腐机制。通过盐雾时间测试发现GNs用量为EP emulsion中EP质量的4%时,其耐盐雾时间最长为240h,同时其200h划十字线的腐蚀距离低于市售Fe2O3/EP涂料。从GNs/EP emulsion复合防腐涂料漆膜表面的SEM图像可以发现,GNs分散的越均匀,涂膜的防腐能力越强。通过Tafel极化曲线发现,该含量漆膜具有腐蚀电位高和腐蚀电流小的特点,这是由GNs在环氧树脂中均匀分布形成微观电容提高树脂介电常数,进而提高漆膜电荷储存能力,减弱电子移动能力而实现的,并借助Nyquist曲线及漆膜断面的SEM图像,建立等效电路及石墨微电容防腐模型。研究发现,GNs/EP emulsion防腐涂料的防腐机制是通过借助GNs的化学稳定性对水和氧气的物理隔绝作用以及通过微电容的形成减弱电子移动能力的电化学作用共同实现。

关键词：防腐涂料;石墨微片;环氧乳液;微电容模型;等效电路;防腐机制;