Page 144 - 2025年7月防腐蚀专辑

等：自缓蚀环氧结构控制及海洋环境防腐性能研究

The consistency of the prepared resin structure with the designed structure was confirmed by
infrared spectroscopy（FI-IR），nuclear magnetic resonance（NMR），and elemental analysis.
Subsequently，the anticorrosion performance in a marine environment was studied through
adhesion tests，salt spray tests，and electrochemical impedance spectroscopy（EIS）analysis.

The results showed that the nitrogen non coordinating electrons of azafluorene structure and

a
the π electrons of the benzene ring could adsorb on the metal surface，nd simultaneously form
corrosion-inhibiting coordination with iron ions at the initial stage of corrosion，effectively
enhancing the adhesion between epoxy resin and the substrate. After immersion in a 3. 5%
2
6
NaCl solution for 60 days，he impedance value reached 10 ·cm ，and the corrosion products
t
in the scratch salt spray test were significantly reduced，ndicating excellent comprehensive
i
anticorrosive properties.

Key words：epoxy resin；9，9-bis（4-hydroxyphenyl） fluorene；pyridine；corrosion
a
inhibition；zafluorene structure
高温、高湿、高盐和强紫外线是海洋腐蚀最典型 氮芴结构作为缓蚀基团能够赋予环氧树脂自缓蚀
的环境特点，导致海洋装备的使用寿命严重缩短 [1-2] 。 性能。
涂料防护具有防护效果好、操作方便、成本低等优 本研究基于环氧树脂的分子结构设计，将 9，9-
点，尤其适用于海洋等严 环境下的重防腐领域。 双（4-羟基苯基）芴单体作为反应物引入环氧树脂的
环氧类防腐涂料由于成型后的涂层强度高、附着力 分子链段中，利用 9，9-双（4-羟苯基）芴中的二氮芴
好、耐腐蚀能力强，应用最为广泛 [3-4] 。然而，环氧类 结构在腐蚀反应初期与铁离子配位生成 合物。通
防腐涂料因有机溶剂挥发和内部应力作用，在涂装 过核磁共振、元素分析、红外光谱、盐 试验和电化
及使用过程中易发生鼓泡、针孔等微观缺陷 。此 学交流阻抗等结构表征与性能测试手段，探讨其在
[5]
外，环氧涂层质地 硬且脆性较大，当外界环境变化 海洋防腐涂料中的应用前景。
时易出现开裂等不良现象。在海洋环境下，受温度
及紫外线影响，腐蚀介质加速渗透，这些微观缺陷和 1 实验部分
裂纹会导致金属基材与腐蚀介质直接接触，造成局
部腐蚀 。如果不能及时修复，腐蚀区域将进一步扩 1. 1 主要原料和仪器
[6]
大，严重影响涂层的防腐效果 ，缩短金属的使用 环氧氯丙烷：分析纯，上海麦克林；双酚 A、氢氧
寿命。 化钠、氢氧化钾、无水硫酸镁、四丁基溴化铵、邻
为防止环氧涂层缺陷造成的腐蚀危害，提高涂 、高 酸钾、苯酚、氯化锌：分析纯，国药集团；环氧
层的防腐特性，通过向环氧树脂中引入具有缓蚀作 固化剂 Ancamine2519：工业级，赢创；流平剂 BYK-
用的杂环化合物，特别是氮基杂环化合物（N-杂环）， 320、消泡剂BYK-A 530：毕克化学。
赋予环氧树脂自缓蚀性能，能够提高环氧涂层的防 钢板规格为：150 mm×75 mm×2 mm，表面状态均
腐性能。N-杂环化合物中氮的非配位电子和苯环的 喷砂至Sa2 级。
π 电子能够吸附在金属表面，与铁离子发生配位，形 1. 2 实验
成腐蚀保护膜。Verma 等 通过计算建模，研究了氮 （1）二氮芴酮的制备。
[7]
基杂环化合物 、 和 及其衍生物作为缓 将邻 （28. 6 g）和氢氧化钾（26 g）溶解在
蚀剂在低碳钢防腐中发生的供体-受体机制以及与 1 690 mL 去离子水中并转移到烧瓶中，在 80 ℃油浴
金属表面的相互作用，通过配位与吸附，这些化合物 中加热。然后将 65 g KMnO 溶解在 1 040 mL 去离
4
阻断了活性位点，提高了低碳钢的腐蚀电位。9，9- 子水中，在 5 h 内将其缓慢添加到烧瓶中。继续反应
双（4-羟基苯基）芴 作为氮基杂环化合物，因具有双 3 h后将混合物进行热过滤，收集滤液，加热滤液使其
[8]
酚基团可作为反应单体用于环氧树脂的合成，其二 浓缩至约 1 000 mL 后冷却，有黄色针状结晶析出。

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