研究进展——长效防腐蚀涂料

为适应远洋和深海装备的需要，已有报道开展了涂层在深海环境下的适应性研究。深海环境下，在高静水压和压力交变环境条件下，涂层破坏加速，表现出与浅海环境下不同的试验结果。总结以往的研究发现，湿态附着力和涂层的致密性是影响涂层使用寿命的主要因素。因此如何提高涂层的湿态附着力和致密性一直是人们关注的焦点。通常防腐蚀涂层颜填料以物理共混方式添加，涂层也是以物理附着方式附着在金属上，因此涂层与基材间、涂层树脂与颜填料间均存在界面缺陷，这些缺陷也是影响涂层防腐蚀性能的主要因素。

中科院金属所在环氧树脂上分别接枝了酒石酸和含烷氧基硅基团的偶联剂，并将该聚合物添加到环氧树脂基料中，制备成涂膜。发现改性聚合物与钢基材间发生了化学键合，键合后环氧涂层附着力有大幅提升。进一步利用原子力显微镜对环氧树脂/钢基材表面的键合几率进行了表征，发现随着键合几率的增大，涂层附着力也随着增加，但当达到一定值后，附着力随键合几率增大而增大的幅度减小。

中科院金属所还采用2，4－甲苯二异氰酸酯(TDI)将带有羟基的气相二氧化硅与环氧树脂接枝，制备了接枝改性的二氧化硅填料，将该填料添加到环氧涂层中，发现环氧涂层的拉伸强度、断裂伸长率均有大幅提升，吸水率下降，改善了涂层材料对水分子的屏蔽效果(见图9，10)，环氧涂层的强韧性和致密性得到了大幅提高。

图9 添加SiO₂和改性SiO₂的E44环氧涂层的应力－应变曲线

 

 

图10 添加SiO₂和改性填料SiO₂的E44环氧涂层的吸水率