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葛军秀，等：低锌石墨烯环氧锌粉漆的制备和性能研究

70%环氧富锌漆的性能影响及其电化学行为， 并提出 表 2 低锌石墨烯环氧锌粉漆主剂配方
了石墨烯富锌涂层的自腐蚀电位 Y-D 模型。 薛鹏等 [4] 原料名称 w!/%
研究了石墨烯浆料在环氧锌粉漆中的应用，制备了一 溶剂 15
种锌含量为 45%的石墨烯环氧锌粉漆，其耐盐雾性能 环氧树脂 30
分散剂 0.5～0.8
可以达到 2 000 h。
消泡剂 0.3～0.8
流变助剂 0.2～1
1 实验部分
其他助剂 0.2～0.6
1.1 主要原料 石墨烯 0.1～1
填料 27
环 氧 树 脂 （A、B、C）：台 湾 南 亚 、美 国 陶 氏 化 学 ；
锌粉 25～27
环氧固化剂：美国卡德莱、美国亨斯曼公司；石墨烯：
合计 100
杭州烯创科技有限公司；锌粉（500 目）：台州成大锌
业有限公司；二甲苯、醋酸丁酯：市售；分散剂 、消 泡 钢板，打砂清洁度：Sa2.5，粗糙度 25～40 μm；台式扫描
剂：毕克化学；流变助剂：海明斯德谦；其他助剂（偶联 电镜（Phenom Pro）：复纳科学仪器(上海)有限公司；鼓
剂、防锈助剂）：上海盈水贸易有限公司；填料：上海联 风干燥箱: 上海恒一设备有限公司。
圣化工有限公司。 以上均为工业品。
1.3 涂料制备工艺
石墨烯的基本物性见表 1。
表 1 杭州烯创石墨烯粉体规格 按表 2 配方中的量，依次加溶剂、环氧树脂、分散

项目 指标 剂、消泡剂、助剂，低速分散 10 min，再依次加入石墨
外观 灰黑色蓬松粉末 烯、填料、锌粉高速研磨约 30 min，直到细度＜40 μm，
氧含量/% 3±0.5 80 目滤布过滤，制得 A 组分。
振实密度/（g · cm ） 0.025±0.003
-3
-1
2
比表面积/（m· g ） 32±3 1.4 测试与表征
平均厚度 (Z 轴) /nm 2~3
将制备好的 A 组分和 B 组分（固化剂）按 10∶1 的质
量比进行配比混合，混合均匀后加入适量稀释剂搅拌均
1.2 主要仪器及耗材
匀后喷板。 样板制备底材选择及喷板指标见表 3。 喷板
盐雾试验箱（Q-FOG）： Q-Lab 公司；QUV 老化箱 后按照测试标准养护 7 d，然后对其性能进行测试。
（Q-QUV）：Q-Lab 公司；试板：70×150×3 mm 的打砂轧 除了按表 3 对样品进行性能测试外， 还用扫描

表 3 项目、制板底材选择及厚度控制
检测项目 底材规格 干膜膜厚/μm
涂膜外观 喷砂钢板：150 mm×70 mm×0.8 mm 75±10
耐冲击性/cm 马口铁板：120 mm×50 mm×0.3 mm 23±3
附着力（拉开法）/MPa 喷砂钢板：150 mm×70 mm×3 mm 75±10
连续冷凝试验，大气腐蚀性等级（C4-C5） 喷砂钢板：150 mm×70 mm×3 mm 90±10
中性盐雾试验，大气腐蚀性等级（C4-C5） 喷砂钢板：150 mm×70 mm×3 mm 90±10

电镜对漆膜的微观形貌进行表征和分析。 以研究石 防腐涂料的防腐效果主要通过 3 种途径实现：
墨烯在微观形态中的分布情况， 从而更好地了解其 （1）屏蔽性防腐：即漆膜阻止腐蚀介质（如水汽、
防腐机理。 氯离子、氧气分子等）进入漆膜底部与基材接触，从而
保护基材不受腐蚀；
2 结果与讨论 （2）电化学防腐：通过引入电位比铁低的锌粉，牺
牲阳极，发挥阴极保护作用。 保护铁基材不受腐蚀；

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涂层技术 COATING TECHNOLOGY