Page 42 - 涂层与防护2019-04

卜庆朋，等：低温固化疏水/石墨烯防腐粉末涂料的研究

表 4 改性 SiO 2 用量对涂层防腐性能和机械性能影响
改性 SiO 2 用量，w/%
项目
0.15 0.30 0.50 0.80 1.10
耐盐雾/h 630 660 676 680 686
耐冲击（正）/cm 50 50 50 50 50

从表 4 可得，随着改性 SiO 2 用量的增加，耐盐雾 过测试。 综合考虑，在接下来的实验，将改性 SiO 2 用量
性能呈先增加后平稳的趋势， 但较只加入 SA-186 有 确定为 0.50%。
明显提高。 当加入量较少，如 0.15%时，次级粗糙结构
2.5 氟蜡用量对疏水性和防腐性的影响
的增加较少，疏水角较低，耐盐雾性能并没有提高；当
加入量过高，如从 0.50%至 1.10%时，耐盐雾性能趋于 低表面能是疏水的先决条件之一。 为确定氟蜡的
平稳，整体趋势和疏水角趋势一致，耐冲击性能皆通 最佳用量，现将固化温度设定为 130 ℃，固化时间为

A—0.1 %；B—0.25%；C—0.4%；D—0.65%；E—0.8 %；F—D,E 对应的板面
图 5 氟蜡用量对涂层疏水性的影响
20 min， 固化剂用量为 21%，SA-186 用量为 0.9% 改 无明显变化。 当体系中加入氟蜡后，在熔融固化阶段，
性 SiO 2 用量为 0.5%和其他物质用量不变的条件下， 因氟蜡在体系中相容性较低， 所以会浮出至表面，在
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只改变氟蜡用量进行试验，如图 5 所示。 结果表明，随 乳突状的基础上形成一层低表面能物质 ，进而降低
着用量的增加，疏水角呈上升趋势，即疏水角从 82°上 表面能，提高涂层的疏水性。
升到了 136°；但当用量由 0.4%增加至 0.8%时，疏水角 从表 5 可得，随着氟蜡用量的增加，涂层的防腐

表 5 氟蜡用量对涂层防腐性和机械性能的影响
氟蜡用量，w/%
项目
0.10 0.25 0.40 0.65 0.80
耐盐雾（h） 687 720 766 156 96
耐冲击（正）/cm 50 50 50 21 10
性呈先增加后降低的趋势；机械性能呈先平稳后降低 强，涂层表观良好无流挂等弊病；但用量较多时，大大

的趋势。 氟蜡用量从 0.10%增加至 0.40%， 防腐性从 增加了熔融挤出时的黏度和熔融固化时的黏度，导致
657 h 增加至 766 h，但继续增加，涂层的防腐性急剧 涂层表面形成砂纹状。 如图 5F 所示，涂层的机械性能
降低；从 0.10%增加至 0.40%机械性能，皆可通过耐冲 大大降低。 综合考虑，在接下来的实验，将氟蜡用量确
击测试，继续增加用量则急剧降低。 当氟蜡用量降低 定为 0.40%。
时，对熔融挤出时的黏度和熔融固化时的黏度没有改
2.6 改性石墨烯用量对防腐性能的影响
变。 氟蜡在固化熔融阶段，皆浮至表面，在粗糙结构之
上形成防水层，使水等不易与涂层发生更进一步的接 石墨烯具有优异的防腐性能和机械性能，而纯环
触，直接降低了电化学和化学腐蚀的可能性，进而提 氧涂层的韧性不足，加入石墨烯后可明显改善涂层的
高了防腐性能。 相对于粗糙结构，防腐性能进一步增 机械性能。 但是石墨烯密度小，易团聚，难以分散，使

26 探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT