Page 37 - 2025水性涂料虚拟专辑
P. 37

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

                                                                的影响比单独使用时会下降，最终涂层的屏蔽性能
                                                                是由这两方面因素的叠加效应所决定。
                                                                    （4）本研究基于石墨烯和云母氧化铁的协同屏蔽
                                                                性能阐述了这 2种颜料的屏蔽机制，在后续的研究工
                                                                作中，可以在制备过程中使用一些辅助设备，例如在
                             100 μm                 100 μm
                                                                干燥过程中借助电场或磁场，喷涂过程中使用旋涂仪，
                  （a）—W-G MIO            （b）—W-G MIO
                          0   20                  0. 2  20      可以为涂层中的颜料提供一个外在的作用力，进而使
                  图8 云 氧化铁 粒在不同涂层中的平均间距
                                                                石墨烯在涂层中分散得更加均匀，排列得更加有序。
             Fig. 8  Average  spacing  of  micaceous  ferric  oxide particles  in
                                                                                   参考文献
                   different coatings
                 因此，当石墨烯和云母氧化铁在水性环氧涂层
                                                                [ 1 ] 梁 源 . 水性厚 型环氧中间漆的制备与性能研究[D].
             中同时存在时，涂层的屏蔽性能受两方面因素的影                                  广州：华南理工大学，2012.
             响。一方面，2 种颜料在涂层中的分布会影响涂层的                           [ 2 ] SU  W，WANG  L，WU  T，et  al. Inhibited  corrosion-
             屏蔽性能，由于云母氧化铁的存在，使得石墨烯分布                                 promotion  activity  of  graphene  encapsulated  in  nanosized
             在远离基材侧，导致其容易团聚在云母氧化铁周围；                                 silicon  oxide[J]. Journal  of  Materials  Chemistry  A，2015，
             另一方面，2 种颜料在涂层中的分散性也会影响涂层                                3（32）：16843-16848.
                                                                [ 3 ] 吴 汉，段志新 .  片防腐涂料的性能及应用[J]. 现代涂
             的屏蔽性能，2 种颜填料的加入会相互影响各自在
                                                                     料与涂装，2010，13（7）：21-24.
             涂层中的分散性，从而影响每种屏蔽机制产生的效
                                                                [ 4 ] KOULOUMBI N，TSANGARIS G M，VOURVAHI C，et al.
             果，最终涂层的屏蔽性能是由这两方面因素的叠加
                                                                     Corrosion  resistance  and  dielectric  properties  of  an  iron
             效应所决定的。正如图1（b）所示，同时加入石墨烯和                               oxide filled epoxy coating[J]. Journal of Coatings Technology，
             云母氧化铁涂层的吸水率，并非小于单独加入石墨                                  1997，69：53-59.
             烯和云母氧化铁涂层的吸水率而是介于两者之间。                             [ 5 ] 刘 铭，  伟，马军，等 .  片防腐涂料机理与其应用
                                                                     研究[J]. 化工时刊，2016，30（7）：35-41.
             3   结 语                                            [ 6 ] NIKRAVESH B，RAMEZANZADE B，SARAB A A，et al.

                                                                     Evaluation  of  the  corrosion  resistance  of  an  epoxy-
                （1）在本研究中，无论是水性环氧涂料还是溶剂                               polyamide  coating  containing  different  ratios  of  micaceous
             型涂料，向环氧涂料中仅添加云母氧化铁一种颜料                                  iron oxide/Al pigments[J]. Corrosion Science，2011，53（4）：
             时，涂层的吸水率最低，屏蔽效果最好，耐介质渗透                                 1592-1603.
                                                                                                     e
             能力最强；向水性环氧涂料或溶剂型涂料中加入石                             [ 7 ] CRACIUN M F，RUSSO S，YAMAMOTO M，t al. Tuneable
                                                                     electronic  properties  in  graphene[J]. Nano  Today，2011，
             墨烯这一种颜料时，涂层的吸水率有所降低，也起到
                                                                     6（1）：42-60.
             了良好的屏蔽效果；但是，同时加入云母氧化铁和石
                                                                [ 8 ] ALLAHBAKHSH A. Food packaging[M]. London：Academic
             墨烯，由于 2种片层材料的相互作用降低了涂层的致
                                                                     Press，2017，699-737.
             密性，涂层的吸水率相比只加入云母氧化铁的涂层                             [ 9 ] PRASAI D，TUBERQUIA J C，HARL R R，t al. Graphene：
                                                                                                    e
             吸水率更高。                                                  corrosion-inhibiting  coating[J]. ACS  Nano，2012，6（2）：
                （2）涂层的微观形貌结果表明：无论是单独加入                               1102-1108.
             石墨烯或云母氧化铁，还是两者共同加入涂层中，                             [10] XU  H  Y，LU  D，HAN  X. Graphene-induced  enhanced
             2 种填料空间分布情况与单独加入基本一致，云母氧                                anticorrosion performance of waterborne epoxy resin coating[J].
                                                                     Frontiers of Materials Science，2020，14：211-220.
             化铁主要分布在靠近基材侧，石墨烯主要分布在远
                                                                [11] 崔明 ， 思明，王永刚，等 . 石墨烯基防腐涂层研究进
             离基材侧。与此同时，两者也会相互影响，一部分石
                                                                     展[J]. 表面技术，2019，48（6）：46-55.
             墨烯会团聚在云母氧化铁周围，云母氧化铁的层间
                                                                [12] LIU  S，GU  L，ZHAO  H，et  al. Corrosion  resistance  of
             距也随着石墨烯的加入逐渐变小。                                         graphene-reinforced  waterborne  epoxy  coatings[J]. Journal
                （3）石墨烯和云母氧化铁在涂层中同时为涂层                                of Materials Science & Technology，2016，32（5）：425-431.
             提供屏蔽阻隔作用，但两者的阻隔效果受相互作用

                                                                                                          0
   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42