有机硅改性环氧树脂防腐蚀涂层的研究进展

环氧树脂(EPRs)因其良好的耐蚀性、耐化学品性、黏附性及低固化收缩率而广泛应用于防腐蚀涂层。由有机硅烷或线性聚硅氧烷出发,经前者的水解、缩合及两者与EPR的加成等反应,将疏水性良好的有机硅树脂(SR)凝胶或链段作为(EPR-填料)偶联层、(金属基底)底漆、(分散或互穿聚合物网络)相、或(共聚)组分引入到EPR固化涂层体系中,可以通过疏水阻隔及凝胶相或交联点(链段)缓蚀的机理提高改性EPR涂层的防腐蚀性能;SR的体积分数效应亦改善了涂层的耐老化性与耐热性。在无水催化条件下,经有机硅烷的烷氧基与EPR的羟基之间的醇解(缩合)反应,生成硅烷小分子接枝改性EPR固化涂层;亦能通过体系中未反应的烷氧基的水消化(水解)阻隔改良涂层的防腐蚀性能。当向SR改性EPR涂层中加入陶瓷(纳米氧化物、粘土、碳材料)填料时,适中的含量可能导致独特的树脂-陶瓷两相形态而产生结构性疏水;当引入无机酸盐(铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、稀土铈盐、钼酸盐、高锰酸盐)或有机化合物(8-羟基喹啉、四氯代苯对醌)转化膜或颗粒时,可能在涂层-金属界面处发生转化保护型电化学防护;而当填充低电位活性金属(Mg、Zn)粉末时,则可能在金属基底表面形成阴极保护型电化学防护;同时,所有三种填料的加入均可能进一步增强涂层的缓蚀效应。在调控与优化EPR-SR体系结构与形态的同时,辅以各种改性填料的协同耦合使用,成为实现SR改性EPR涂层防腐蚀性能最佳化的必经途径之一。