Page 5 - 2025年7月防腐蚀专辑
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宝等：无溶剂氟化聚丙烯酸酯/环氧树脂复合涂层的制备及其防腐性能

                 values. In addition，with the increase of the amount of fluorinated polyacrylate in epoxy resin，

                 the corrosion rate decreased，and the composite coating still had good protective effect after
                 soaking  in  3. 5%NaCl  solution  for  15 days. Therefore，the  introduction  of  fluorinated
                 polyacrylate could significantly enhance the corrosion resistance of epoxy resins.
                      Key words：solvent-free；luorinated polyacrylate；poxy resin；nticorrosion
                                                                                  a
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                 金属腐蚀每年都会给各个国家带来巨大的经济                           佳氟硅科技有限公司 ；甲基丙烯酸缩水甘油酯
             损失  [1-2] 。在金属表面覆盖一层保护涂层是最为经济                      （GMA）：97%，湖北大学化工厂；2-溴代异丁酸乙酯
             与高效的做法。环氧树脂固化方便、附着力强 、耐                            （EBiB）：97%，阿拉丁；溴化铜（CuBr）：分析纯，阿拉
                                                        [3]
                                                                                                 2
             腐蚀 、化学性能稳定 ，广泛应用于水利、交通、机                           丁；环氧树脂、聚 胺：工业级，湖北大学化工厂。
                 [4]
                                 [5]
             械、航空等领域。但是，在环氧树脂固化的过程中，                            1. 2   化聚丙烯酸酯（PFEMA）的制备
             易产生微孔，腐蚀介质会进入微孔，大大降低环氧树                                 对 G04、GMA 原料进行减压蒸馏纯化，取一个干
             脂的防腐性能 。科研工作者们 试了许多方法来                             燥洁净的 100 mL 的四口烧瓶，分别装上搅拌装置、温
                          [6]
             增强环氧树脂对金属材料的保护，如接枝低电导率、                            度计、冷凝装置、抽送氮气装置。依次加入 8. 0 g
             低表面能等      [7-9] 聚合物。除了设计新型结构，也可以                  G04、5. 5 g GMA、0. 2 g 2-溴代异丁酸乙酯、0. 003 g
             多种方案组合解决环氧树脂防腐问题，如利用长碳                             CuBr（催化剂），通入氮气 5 min 后，抽真空 5 min，反
                                                                     2
             链含氟聚合物       [10-11] 增强涂料防腐性能的同时也可采                复 3 次。在 N 保护氛围、油浴锅温度 80 ℃下反应一
                                                                            2
             用纳米粒子（SiO 、TiO 、石墨烯等          [12-15] ）来解决环氧树      定时间，得到聚合物 PFEMA。合成路线如图 1 所示。
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             脂微孔问题。
                                                                    0             0
                 环氧树脂涂层表面亲疏水性也是影响其防腐性                                                               0     0
                                                                      0             0
             能的重要原因。亲水性会使腐蚀介质更容易 展在                                                               0
             环氧树脂涂层表面，增大了腐蚀介质与保护涂层的                                   J
             接触面积。因此，改变环氧树脂亲水性也是延长防
                                                                              $
             腐涂料寿命的方式之一。Fan等 通过乳液聚合制备
                                          [16]
             了具有互穿网络结构（IPN）的水性氟化聚丙烯酸酯                                     0
            （F-PA），并把复合乳胶粒子加入环氧树脂中，提升了                                  0

             环氧树脂的疏水性、韧性和致密性。致密的 IPN 结构                                              0    0           $' )  $'
                                                                                  0    0              $ $ $ $'
             不仅能解决混合树脂的相容问题，更能增加混合树
                                                                                                       ' '  '
             脂的机械强度，PN 结构与氟化聚丙烯酸酯能够阻隔                                                 0
                           I
             腐蚀介质，使涂层表现出出色的防腐性能。Shi 等                     [17]                 1'
             通过转相乳化法合成了具有氟化侧链和环氧基团的                                           图1   PFEMA合成示意图
                                                                       Fig. 1  Schematic diagram of PFEMA synthesis
             双官能团水性聚丙烯酸酯（WALF），通过 WALF 改性
             的环氧树脂涂层氟原子表面浓度高、表面能低、热稳                            1. 3  涂层的制备
             定性好。然而，无溶剂氟化聚丙烯酸酯/环氧树脂复                                 取 10. 0 g环氧树脂于玻璃容器中，然后分别加入
             合涂层的研究却少有报道。                                       占环氧树脂质量 0、2%、4%、6%、8% 的 PFEMA，用玻
                 因此，本研究设计制备了一种无溶剂氟化聚丙                           璃棒搅拌 10 min 后添加 5 g 环氧固化剂聚 胺，搅拌
             烯酸酯（PFEMA）来对环氧树脂进行改性，以提升其                          20 min，待混合均匀后，使用涂膜棒刮涂在马口铁上，
             疏水性与防腐性能。                                          然后置于 50 ℃烘箱中 3 h，得到厚度为 75 μm 的疏水

             1   实验部分                                           防腐复合涂层，分别 号为 PFEMA-0、PFEMA-1、
                                                                PFEMA-2、PFEMA-3、PFEMA-4。
             1. 1  实验原料                                         1. 4  测试与表征

                 甲基丙烯酸十二氟庚酯（G04）：98%， 尔                              红外光谱（FT-IR）：使用 Thermo Scientific 公司

                                                                                                          02
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