Page 33 - 2025水性涂料虚拟专辑

干思 等：石墨烯/云母氧化铁在水性环氧涂料中的协同屏蔽性能及机理研究

限公司；环氧树脂 E20：工业级，江苏三木化工股份有 份有限公司；测膜仪：TC-100，深 红 仪表有限公司。
限公司；固化剂：工业级，江西艾图 克实业有限公 1. 2 水性环氧涂料及涂层的制备
司；分散剂AFCONA5065：工业级，埃夫科纳；石墨烯： 水性环氧涂料 A 组分的制备：按照表 1 配方，向
工业级， 波墨西科技有限公司；云母氧化铁：工业 去离子水中加入分散剂和适量石墨烯，超声分散
级，安徽一 颜料科技有限公司；氯化钠：分析级，阿 25 min 后，用高速分散机以 3 000 r/min 的转速搅拌
拉丁；稀释剂、去离子水：自制；测试级喷砂钢板：符 15 min，得到均匀分散的石墨烯浆液。然后向其中加
合 GB/T 13288. 1—2008 标准，表面处理等级为 Sa3， 入 2 种水性环氧树脂，2 种树脂的质量比为 1∶1，以
尺寸为 150 mm×70 mm×0. 8 mm，标格达精密仪器（广 1 500 r/min 的转速搅拌 10 min 后，加入适量云母氧化
州）有限公司。 铁，以同样的转速继续搅拌 15 min，得到 A 组分。其

热场扫描电子显微镜（SEM）：Quanta250FEG，FEI 中石墨烯/云母氧化铁的加入量按水、2 种环氧树脂、
公司 ；X 射线能谱仪（EDS）：Genesis Apollo XL， 分散剂的总质量计，分别为石墨烯加入量 0、0. 35%，
AMETEK公司；电化学工作 ：CHI-660E，上海 华仪 云母氧化铁加入量 0、35%，对各组实验分别命名为
器有限公司；超声机：SB-3200D， 波新 生物科技股 MIO ，W-G MIO 、W-G MIO 、W-G MIO 。
W-G 0
0 0. 2 0 0 20 0. 2 20
表1 A组分的基础配方
Table 1 The basic formula of component A

品编号
项目
W-G MIO 0 W-G MIO 0 W-G MIO 20 W-G MIO 20
0
0. 2
0. 2
0
m（水）g 18 18 18 18
/
m（环氧树脂4253）g 20 20 20 20
/
/
m（环氧树脂2094）g 20 20 20 20
/
m（分散剂）g 0. 58 0. 58 0. 58 0. 58
/
m（石墨烯）g 0 0. 2 0 0. 2
m（云母氧化铁）g 0 0 20 20
/
B 组分即水性环氧固化剂。使用前，将固化剂以 8 d、10 d），取出样板，用无 布轻轻拍干涂层表面
一定的比例缓慢加入到 A 组分中，以 1 500 r/min 的转 的水分，并称质量。吸水率（w）由式（1）计算。
速均匀分散得到水性环氧涂料，其中，固化剂与环氧 ( ) m t - m 2 ∙d 0
w = × 100% 式（1）
树脂的质量比为 0. 14∶1。 ( ) m 1 - m 0 ∙d
制备的涂料按 GB/T 1727—2021 喷涂在喷砂钢 式中： m 0 —底板的质量；m 1 —浸水前未封边样板
板表面，在 60 ℃的真空干燥箱中进行固化，室温养护 的质量； m 2 —浸水前封边后样板的质量；m t —浸水后
3 d后进行吸水率测试，干膜厚度约为 100 μm。 封边样板的质量；d —理论膜厚；d—实际膜厚。
0
1. 3 剂型涂料的制备 1. 4. 2 电化学 谱
溶剂型涂料的制备方法及 A 组分各成分的用量 电化学阻抗谱测试采用 CHI-660E 电化学工作
同水性环氧涂料，用稀释剂、树脂 E20 代替水性环氧 ，采用三电极体系，参比电极为饱和甘汞电极，辅
涂料中的水、水性环氧树脂。在使用前，将固化剂以 助电极为铂电极，工作电极有效面积为 15 cm ，电解
2
一定的比例缓慢加入到 A 组分中，其中，树脂 E20 与 质溶液为 3. 5%NaCl 溶液，浸泡时间为 10 d。扫描频
固化剂的质量比为 1. 35∶1。对溶剂型涂料的各组实 率范围为 10 ~10 Hz，正 波振幅 10 mV。电化学阻
-2
5
MIO 、S-G MIO 、S-G MIO 、S-
验分别命名为 S-G 0 抗谱数据采用ZSimp Win软件进行处理。
0 0. 2 0 0 20
G MIO 。
0. 2 20 1. 4. 3 涂层 面表
1. 4 测试与表 通过热场扫描电子显微镜观察涂层截面石墨烯
1. 4. 1 涂层 水 测试 与云母氧化铁的分布情况。对石墨烯和云母氧化铁
将制备好的样板进行封边处理，然后将其放于 富集区域进行 X 射线能谱（EDS）分析，通过点扫描的
3%NaCl 溶液中浸泡不同的时间（0 d、2 d、4 d、6 d、 方式确定富集区域的元素组成。

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