聚苯胺/氧化石墨烯水性环氧富锌涂料的制备及防腐性能研究

以苯胺和氧化石墨烯(GO)为原料,采用原位聚合法,通过改变GO氧化程度制备了不同的聚苯胺/氧化石墨烯(PAGO)复合材料,再利用PAGO对水性环氧富锌涂料进行改性。通过傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、X光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜(SEM)分析了GO与PAGO的结构和微观形貌;研究了涂层的耐盐雾性、电化学性能、耐冲击性、柔韧性、硬度,并探究了PAGO及锌粉含量对该涂层的耐腐蚀性和力学性能影响。结果表明:以2 g石墨与5 g高锰酸钾制得GO,再用GO制备的PAGO防腐性能最佳。添加PAGO能有效延缓钢材的腐蚀,当PAGO-3添加量为0.2%(质量分数,下同),锌粉含量80%时,制得的PAGO/水性环氧富锌涂料的综合性能最佳;此外,当PAGO-3掺量为0.2%,锌粉含量为60%时,PAGO可取代原水性环氧富锌涂层20%的锌粉,与含80%锌粉的原水性环氧富锌涂层的耐盐雾效果接近。

一种氧化石墨烯环氧富锌涂料的制备

以氧化石墨烯浆料对环氧富锌涂料进行改性,探究了氧化石墨烯添加量和锌粉含量对涂层耐腐蚀效果的影响。结果发现,氧化石墨烯对增强涂层的耐腐蚀性有良好的效果,在涂料中添加0.3%的氧化石墨烯浆料可以将锌粉含量从原来的80%降低到60%,所得涂层的耐中性盐雾时间超过1 200 h,附着力为0级。

氧化石墨烯(GO)/水性环氧富锌涂料的制备及性能研究

通过在不同氧化剂用量下制备5种不同氧化程度的氧化石墨烯(GO),分别标记为GO-1、GO-2、GO-3、GO-4、GO-5;采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)对5种GO进行了结构表征;同时还制备了5种GO改性的水性环氧富锌涂料,并对其涂层的力学、电化学、耐盐雾等性能进行测试。探究了GO的氧化程度对涂层防腐性能的影响,结果表明GO-3体系综合性能最佳。进一步研究了GO-3及锌粉含量对涂层力学、电化学、耐盐雾性能的影响。实验结果表明:以2 g石墨、5 g高锰酸钾制备的GO-3,其涂料的涂层耐腐蚀性较好;当GO-3掺量为0.3%(质量分数,后同)、锌粉含量70%时,涂层硬度为4H、柔韧性为2 mm、抗冲击强度为50 cm·kg、附着力等级0级、耐盐雾时间达1272 h。GO-3可取代原环氧富锌涂料(80%锌粉,后同)中10%的锌粉,且耐盐雾时间为原环氧富锌涂料的1.36倍。