Page 69 - 2025水性涂料虚拟专辑
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张华菲等：碳纤维/水性环氧树脂涂层的制备及其耐冲刷腐蚀性能研究
scouring speed was 1 m/s and the sand content increased to 1. 5%，he coating was ruptured by
t
the sand particles，the sand particles from the rupture into the inside of the coating and
aggregation，and the ruptured edges of the coating were very easy to form corrosion pits. The
corrosion products of blank and coated specimens flushed were mainly -Fe O ， -FeOOH，
2 3
-FeOOH， -Fe O ，and Fe O phases.
2 3 3 4
c
Key words：rosion corrosion；waterborne epoxy resin；arbon fiber；Q235
e
Q235 钢具有机械强度高、综合性能好以及价格 纯，珠海市华成达化工有限公司；氯化钠：分析纯，上
低廉等特点 ，因而被广泛用于油气平台的建造中， 海 马科技有限公司；氢氧化钠：分析纯，国药集团
[1]
但其易腐蚀、易生锈的特点为海洋行业带来了严重 化学试剂有限公司；六次甲基四胺：分析纯，天津市
安全隐患，利用防腐蚀涂层对其进行防腐蚀可以有 大 化学试剂厂；砂纸：广西南 融仪实验设备有限
效解决腐蚀问题。水性环氧树脂（WEP）既具有溶剂 公司； 光 ：工业级，广州 仪金相试验仪器有限
型环氧树脂的耐磨性、黏连性，还具有低 VOC、低气 公司；Q235碳钢：深 市 海实业有限公司。
味、低毒性等优点 ，但单一的 WEP涂料存在硬度低、 1. 2 材料的制备
[2]
空间孔隙率高、有大量亲水基团、对水分子等腐蚀介
1. 2. 1 试 的制备
质的屏蔽性差等缺陷 。为进一步提升 WEP 的耐腐
[3]
将尺寸为 10 mm×10 mm×3 mm 的 Q235 碳钢试样
蚀性，通常使用填料来改性 WEP。 世红 对 聚苯
[4]
作为电化学分析的工作电极。在工作电极试样背部
胺纳米纤维的水性环氧树脂涂料防腐性能和 Q235钢
焊接铜导线，放入制定好的模具中，除暴露在外的
锈层的物相进行研究和分析，结果表明聚苯胺纳米
1 cm 腐蚀区域以外，非工作面均用环氧树脂密封于
2
纤维可以促使钢表面形成隔离层（Fe O 和 Fe O）从
2 3 3 4 聚乙烯的样品架中。尺寸为 30 mm×20 mm×3 mm 的
而减缓腐蚀作用对材料的影响。张 河等 采用改
[5]
试样用于进行腐蚀失质量和形貌分析，在试样靠近
进原位聚合法合成的石墨烯（rGO）聚吡咯（PPy）复
/
较短边处钻一个直径为3 mm的孔，用于试样的 挂。
合物为填料、水性环氧树脂为成膜物质，制备了新型
2 种尺寸的 Q235 碳钢试样均用 400 、800 、1 200 和
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石墨烯/聚吡咯水性防腐涂料（rGO/PPy/WEP），结果
2 000 的砂纸逐级打磨 光，然后用去离子水、无水
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表明涂层结构致密，耐腐蚀性有所提高。碳纤维具
乙醇清洗，再用 2%KH-792水溶液处理，使 Q235钢表
有较高的拉伸强度、弹性模量和导热系数，添加到环
面沉积一层薄薄的有机硅油，干燥后备用。
氧树脂中后能够有效改善树脂材料的力学性能和热
1. 2. 2 合涂层的制备
稳定性 [6-7] 。
碳纤维预处理：实验前需要对 CF进行预处理，去
本研究采用 Q235 钢为基材，制备了碳纤维/水性
除 CF 上的浆剂和杂质。将 CF 加入 2 mol/LNaOH 溶
环氧树脂（CF/WEP）复合涂层，并利用冲刷腐蚀试验
液中，在 80 ℃下以 650 r/min 的速度搅拌 1. 5 h， 吸
模拟 Q235 钢在含砂质流动海水环境中的腐蚀行为，
过滤和去离子水洗 后收集 CF。然后，将 CF 分散到
研究了 CF/WEP 复合涂层的耐冲刷腐蚀性能，并分析
质量分数为 10% 的 HCl 溶液中，并在相同条件下搅
了其耐冲刷腐蚀机理。
拌，通过相同的方法收集后，将 CF 加入丙酮中，并在
1 实验部分 环境温度下以600 r/min的速度搅拌1. 5 h。 吸过滤
和去离子水洗 后，将预处理的 CF 在 55 ℃的真空烘
1. 1 实验原料 箱中干燥12 h，并收集备用。
水性环氧树脂乳液（DY-128-50）、水性环氧树脂 复合涂料的制备：用去离子水将水性环氧树脂
固化剂（DY-175）： 阳东岩涂料装饰有限公司；硅烷 乳液的固含量稀释至30%，将水性环氧树脂乳液与水
偶联剂（KH-792）：泉州康 化工有限公司；碳纤维 性环氧树脂固化剂 DY-175按质量比 2∶1. 7混合并搅
（T300）：2 000 目，日本东丽公司；二氯甲烷、无水乙 拌，得到纯水性环氧树脂涂料。添加0. 1%（以纯水性
醇：分析纯，天津市致远化学试剂有限公司；丙酮：分 环氧树脂质量计）预处理的 CF，常温下磁力搅拌
析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；盐酸：分析 40 min。用玻璃板将制得的复合涂料涂覆在表面处
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