Page 110 - 涂料工业2024年第02期电子刊
P. 110

陈  鑫等：六方氮化硼增强环氧树脂基复合材料的研究进展

             在溶剂和环氧涂料中表现出较高的疏水性和分散                              致。Yao 等 通过三聚磷酸钠（STPP）和 KH550 偶联
                                                                          [59]
             性，浸泡 50 d后，涂层的低频（0. 01 Hz）阻抗模值仍然                   剂在 h-BN 纳米片上的简单共改性 ，成功获得了
             达 6×10  Ω·cm ，比纯环氧涂层的高约 2 个数量级，显                   h-BN@STPP 复合材料，并加入到水性环氧涂层来保
                          2
                    9
             著提高了环氧树脂涂层的耐腐蚀性 。 Lu 等                     [52] 将   护金属基体。h-BN 的“迷宫效应”和 STPP 对金属基
             BNNSs与聚吡咯进行非共价官能化，并掺入环氧树脂                          体的钝化作用使得复合涂层具有优异的耐腐蚀性。
             中用于防腐涂层，其中官能化的 BNNSs 在基体中表                              除此之外，Zn 、Ce 都具有缓蚀作用，能在金属
                                                                                     3+
                                                                                 2+
             现出良好的相容性和分散性。由于绝缘和疏水的                              表面形成钝化膜，复合 ZnO、CeO 等无机材料同样能
                                                                                              2
             BNNSs在基体中的均匀分散以及聚吡啶的协同作用，                          赋予 h-BN 缓蚀钝化功能。Yuan 等 制备了以聚多
                                                                                                 [60]
             复合涂层的防腐性能显著提高。Wu等 采用氧化石                            巴胺为界面层在 h-BN 表面生长的 ZnO，即 PDA-
                                                [53]
             墨烯（GO）对 h-BN 进行非共价修饰，以增强 h-BN 在                    BN@ZnO 纳米填料。该策略既避免了 h-BN 的积累，
             水性环氧树脂中的分散性。GO/h-BN/环氧树脂复合                         又提高了纳米颜料与硅环氧树脂的界面相容性。同

     健       涂层由于 h-BN 和氧化石墨烯的协同不渗透性而表                          时，所制备的纳米填料具有有效的缓蚀作用，复合涂
             现出优异的防腐和屏障性能，在进行盐雾划伤实验                             层优异的防护性能是由于阻隔性能的提高、氯离子
     康
     探 工 工 应 科  10 d 后，复合涂层只在划痕处有少量腐蚀，而纯环氧                      的保留和缓蚀的协同作用。Xu 等 利用聚多巴胺修
                                                                                               [61]
     ·
     索       涂层出现大量的点蚀。研究表明，h-BN 通过各种表                          饰 h-BN，通过原位水热法合成了新型 PDA-
     学
     艺
     艺
     用
     安
             面改性方法能够极大改善其在环氧树脂中的分散                              BN@CeO 纳米杂化物。由于 BNNSs 扩展腐蚀介质扩
     全       性，为涂层提供“迷宫效应”，阻隔腐蚀介质的进入。                           散路径和 CeO 作为缓蚀剂阻断腐蚀离子与金属基体
                                                                        2
     开 技 技 研 视
     ·                                                                       2
     发 术 术 究 点  2. 4. 2  h-BN表面改性赋予缓蚀钝化作用                       接触的协同作用，涂层的防腐性能大大提升。Shi
     环
                                                                  [62]
                 通过表面接枝或是负载具有缓蚀钝化作用的有                           等 将在 h-BN 表面原位生长咪唑酸沸石骨架材料，
     境                                                          并负载苯并咪唑（BI），制备了具有高屏蔽性能的活性
             机物，可以赋予 h-BN 缓蚀钝化功能，进一步提高材
             料的的防腐性能。Cui 等 以 2-丁基苯胺为分散剂，                        防腐填料（h-BN/ZIF- 8@BI），填料在环氧涂层的缓
                                   [54]
                                                                                          [63]
             在超声辅助下对 h-BN 进行分散剥离制备得到                            蚀效率高达 81. 8%。Wan 等 利用氨基功能化碳点
             BNNSs，将其加入环氧树脂后得到纳米复合涂层，聚                          （FCDs）作为插层剂对 h-BN 进行剥离和修饰，制备了
             2-丁基苯胺对金属表面的缓蚀钝化以及 BNNSs 的物                        纳米复合材料 FCDs/h-BN 纳米片， BNNSs 的物理屏
             理屏蔽协同导致纳米复合涂层具有长效防腐性能。                             障性能和 FCDs 的缓蚀自愈能力协同作用，使水性环
                                                                                                     [64]
                   [55]
             Zou 等 将正硅酸四乙酯包裹在苯并三唑负载的 β-                         氧复合涂层具有优异的耐腐蚀性。Lin 等 利用羟基
                                                                                                        2+
             环糊精纳米腔壳上，采用 KH560 偶联剂连接聚多巴                         功能化的 h-BN 纳米片（OBN）、植酸（PA）、Zn 和双氰
             胺改性 BNNSs 与纳米腔壳层。由于其释放的苯并三                         胺（D），成功制备了一种新型、坚固耐用的 OBN-PA-
             唑和剥离的聚多巴胺对 pH 变化的响应，其对腐蚀介                          Zn-D/水性环氧防腐复合涂层。OBN 与有机无机
             质具有优良的阻隔性能，同时具有优异的自修复性                             PA-Zn-D 配合物之间的 π-π 相互作用，大大改善了
             能。Li等 基于界面增强策略，采用氟取代聚苯胺填                           分散性，有利于提高物理阻隔作用。双氰胺使得复
                     [56]
             充 h-BN 作为典型的惰性无机填料，h-BN 与树脂的                       合材料与水性树脂基体之间的界面相容性显著改
                                                                           2+
             相容性得到了增强。h-BN的阻隔性能和聚苯胺的钝                           善，PA 和 Zn 在缺陷区域形成保护层，抑制了阳极和
                                                                阴极的腐蚀，多种协同作用导致防腐性能大大提升。
             化能力显著提高了环氧涂料的长期耐腐蚀性。Tang
             等 通过苯胺在 h-BN 纳米片表面原位聚合制备了                          这些研究在改善 h-BN 分散性的同时赋予了它缓蚀
               [57]
             h-BN/聚苯胺纳米复合材料，环氧复合涂层具有优异                          钝化功能，可进一步提升防腐性能。研究表明，通过
             的防腐性能，主要是由于分散良好的纳米复合材料                             表面改性或者复合具有缓蚀钝化作用的材料可以在
                                                                保证 h-BN 本身所具备的防腐特性的同时 ，赋予
             作为物理屏障和聚苯胺作为缓蚀剂的协同作用。Wu
             等 利用 h-BN 纳米片的抗渗性能和磷酸锶锌（SZP）                       h-BN新的功能，即缓蚀钝化。
               [58]
             缓蚀剂的缓蚀性能制备了h-BN/SZP水性环氧复合涂                         2. 4. 3  h-BN表面改性提升疏水性
             层，发现涂层低碳钢具有优异的耐腐蚀性是由于                                   h-BN 本身疏水效果一般，加入环氧树脂中，涂
             h-BN 的物理屏障作用和 SZP的抑制作用协同作用所                        层是亲水的，这不利于阻碍腐蚀介质的入侵。目前


                84
   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115