摘要：

以环氧E-12为基体树脂，改性酚类为固化剂，K-7318为固化促进剂，可有效降低固化温度；以SA-186为粗糙剂，加入经1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷修饰的纳米SiO2和氟蜡，可有效提高疏水性；加入适量石墨烯，可有效提高防腐性能。通过熔融挤出、磨粉，成功制备了低温固化超疏水防腐粉末涂料。通过SEM、TEM、中性盐雾、耐冲击、接触角测试等方法对低温固化超疏水防腐涂层性能进行了表征和测试，考察了固化剂及固化促进剂对固化温度的影响；考察了改性纳米SiO2、氟蜡和石墨烯用量对涂层疏水性和防腐性的影响。结果表明，经优化后的涂层具有优异的疏水性、防腐性能和机械性能。

关键词：

低温固化；固化促进剂；超疏水；防腐

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引言

粉末涂料因其不含溶剂，低VOC和利用率高等优点，正受到越来越多的关注，但是其本身的固化条件需要很高的温度和较长的时间，直接提高了涂装成本，实际运用能耗较高，对环保和节能形成巨大的挑战，并且面对热敏型材料时限制了粉末涂料的应用，比如塑料和木材[1]。因此市场和下游厂家对低温固化要求日益迫切。

金属制品在生活中应用相当广泛，腐蚀一直是难题。尤其是在潮湿阴暗的环境中，腐蚀问题相当严峻，例如地铁地下的各种金属工件。据报道，腐蚀对国民经济造成巨大的损失，且对环境也有一定的污染。涂料是现如今最可靠最简单的防护手段，将涂料赋予超疏水的功能可有效提高涂层的防腐效果，再辅以防腐材料，可显著提高粉末涂料的防腐性能。形成超疏水性的关键因素是高粗糙度和低表面能，而现有的方法为表面粗糙化而后低表面能化[2]，从而制备得超疏水涂层。辅以防腐材料例如石墨烯或者锌材料可显著提高涂层的防腐性能。锌是现如今运用最多的防腐材料，而石墨烯类材料因其自身的性能是现如今最具前景的防腐材料之一[3]。环氧树脂具有优异的防腐性能，被广泛应用于防腐涂料中[4]。

本研究以环氧树脂为成膜物，改性酚类为固化剂，K-7318为固化促进剂，SA-186为粗糙剂，加入经1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷修饰的纳米SiO2粒子和氟蜡，且加入适量石墨烯，得到表层为疏水，涂层内部含有石墨烯防腐层的低温固化超疏水防腐涂层，涂层显示出了优异的疏水性、防腐性能和机械性能。

1

实验部分

1.1

实验原材料

。以上均为工业级。

1.2

实验过程

1.2.1

改性二氧化硅的制备

将无水乙醇50mL、氨水2mL、TEOS1mL在40℃下，搅拌反应6h，然后将1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷（相对于无水乙醇的体积分数分别为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%）滴加至体系中，反应2h后，低温冷却干燥，制得改性二氧化硅粉末,如图1所示。

1.2.2

改性石墨烯的制备

石墨烯粉末加入THF高速分散10min后，加入硫酸钡，搅拌均匀后，采用低温冷却干燥，得粉末状物料。加入粉碎机中，转动60s，取出，180目筛网刷分，连同筛余物一起加入粉碎机中，连续3次，即制得改性石墨烯材料。

1.2.3

低温固化超疏水防腐粉末涂料的制备

将上述制备的改性SiO2、氟蜡等与55份（质量份，下同）的环氧树脂、15~26份酚类固化剂，0.1~1份K7318，0.2~1.2份SA-186，2~5份钛白粉，20~30份硫酸钡，改性石墨烯和其他原料搅拌均匀后熔融挤出，磨粉，过筛(200目)即得低温固化超疏水防腐粉末涂料。

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