Page 31 - 涂料工业2024年第02期电子刊

孔明洁等：复配功能填料对无溶剂环氧涂层防腐性能的影响

表5 复配填料涂层性能的极差分析 表6 复配填料涂层交流阻抗拟合结果的极差分析
Table 5 Range analysis of basic physical properties Table 6 Range analysis of AC impedance fitting
of composite filler-based coatings results of the composite filler coating
指标 A B C D 指标 A B C D
K 35 40 33 34 K 4. 370 8. 019 4. 421 5. 398
1 1
K 26 37 34 39 K
2 13. 186 6. 210 8. 637 4. 986
2
K 45 29 39 33 K
3 0. 209 3. 536 4. 707 7. 381
3
k 11. 67 13. 33 11. 00 11. 33
1 k 1. 457 2. 673 1. 474 1. 799
耐磨性/mg 1
k 8. 67 12. 33 11. 33 13. 00 R /
c
2 k 4. 395 2. 070 2. 879 1. 662
2
10
k 15. 00 9. 67 13. 00 11. 00 ×10（Ω·cm） 2
3 k 0. 070 1. 179 1. 569 2. 460
极差R 6. 33 3. 66 2. 00 2. 00 3
极差R 4. 325 1. 494 1. 405 0. 798
主次顺序 A>B>C=D
主次顺序 A>B>C>D
优组合 A B C D
2 3 1 3 优组合 B C D 探
K 130 131 133 133 A 2 1 2 3
1
K 148 128 129 125 涂层具有优异的防腐性能，与基础性能的最佳水平 索
2
K 114 133 130 134 一致。从表 4 和图 4 中可知，在此质量比下，Nyquist
3 开
k 43. 33 43. 67 44. 33 44. 33 图中的阻抗弧半径远大于其他比例，Bode 图中的低
1
耐冲击性/cm k 49. 33 42. 67 43. 00 41. 67 频阻抗模值也始终保持最高，在浸泡初期，R 达到了 发
2 c
k 38. 00 44. 33 43. 33 44. 67 16. 605×10 Ω·cm ，比单一填料中 R 最高的涂层高
10
2
3 c
极差R 11. 33 1. 66 1. 33 3. 00 出了 41. 83%，在浸泡中后期，Nyquist 图中的阻抗弧
主次顺序 A>D>B>C 半径逐渐减小，Bode 图中的低频阻抗模值也呈下降
优组合 A B C D 趋势且出现平台期，表明有腐蚀介质渗入，涂层的屏
2 3 1 3
K 109 116 112 109 蔽作用有所下降，但仍具有一定的防护能力，且在浸
1
2
10
K 128 112 114 114 泡 3 000 h 后，该涂层 R 仍能达到 6. 486×10 Ω·cm ，
c
2
K 101 110 112 115 这是云母氧化铁和钙交换SiO 协同作用的结果，云母
2
3 氧化铁的片层状结构抑制了腐蚀介质的扩散，提高
k 1 36. 33 38. 67 37. 33 36. 33
巴柯尔硬度 k 42. 67 37. 33 38. 00 38. 00 了涂层的屏蔽作用 [14-15] ，同时，钙交换 SiO 在腐蚀环
2
2 境中与腐蚀介质发生反应，使得游离的钙离子与金
k 33. 67 36. 67 37. 33 38. 33
3 属基底反应形成金属钝化膜，腐蚀介质极难渗透进
极差R 9. 00 2. 00 0. 67 2. 00
涂层内部，延长了腐蚀介质渗透涂层的时间，达到长
主次顺序 A>B=D>C
期的防腐效果。
优组合 A B C D
2 1 2 3
2. 2. 4 复配填料对涂层耐盐雾性能的影响
由表 6可知，正交试验中各因素对 R 的影响顺序
c 通过交流阻抗测试与阻抗值拟合结果的极差分
为 A>B>C>D。对涂层的防腐性能影响最大的因素是 析可知，基于涂层的防腐性能，无溶剂环氧涂料配方
成膜物质与填料的质量比，这是因为成膜物过多，填 优化的最佳方案 A B C D ，为证明此方案的可行性，
2 1 2 3
料含量过少时，腐蚀介质易渗透涂层与金属形成微 选择通过中性盐雾试验进行验证。图 5 是在 1 000 h
电池，从而使涂层屏蔽性能迅速减弱，金属基体被腐 时9种不同质量比复配填料涂层的盐雾试验结果。
蚀介质侵蚀。 从图 5 可以看出，所有样板均发生了不同程度的
B C D ，
1 2 3
从表 6 还可知，各因素的最佳水平为 A 2 腐蚀，尤其是 3、7、9 号样板在划痕处出现凸起，涂层
即成膜物与填料的质量比为 3∶2，填充填料与防锈填 已被严重侵蚀，但在最优配比下的 4号样板仅在划痕
料的质量比为 1∶1，陶瓷粉与沉淀硫酸钡的质量比为 处出现了轻微腐蚀，涂层相对完好，表明该涂层具有
2∶1，云母氧化铁与钙交换 SiO 的质量比为 3∶1，此时 优异的阻隔性和防腐性能，对金属基材起到了长期
2
17