基于东北地区环境下复合水性防腐涂料的制备及性能

为提升水性丙烯酸树脂(AP)中掺杂氧化石墨烯(GO)的分散性和对金属腐蚀的防护能力,以六亚甲基二异氰酸酯、对苯二胺、聚乙烯吡咯烷酮与3-氨丙基三乙氧基硅烷对GO进行改性,得到了强化分散型氧化石墨烯(RDGO),最后利用湿式转移法将RDGO和AP复合,制备了水性防腐涂料(RDGO/AP)。采用FTIR、Raman、XRD、SEM、TGA对RDGO/AP涂层进行了表征,通过电化学和腐蚀实验考察其防腐蚀能力。结果表明,RDGO呈二维晶体结构,层间距从GO的0.0761 nm扩大至0.1045 nm,避免了GO的团聚现象;RDGO的失重起点温度为254℃,具有良好的热稳定性。与AP涂层相比,RDGO/AP涂层水接触角(98.00°)增大了3.99°,硬度(4H)提升了两级,附着力(1级)提升了两级;在质量分数3.5%的NaCl溶液中浸泡14 d后,与AP涂层相比,RDGO/AP涂层的腐蚀电压提高了0.479 V,腐蚀电流密度降低了1.172×10^(–5)A/cm^(2),保护效率高达99.9%。RDGO/AP良好的防腐蚀能力归因于RDGO表面的羰基基团易与AP中的羟基基团发生交联反应,提高了RDGO在丙烯酸树脂体系中的分散性,增强了界面的黏结力,提高了涂层的韧性和剪切强度,加大了RDGO与成膜基底的结合力,提升了涂层防腐效果。