环氧/纳米二氧化硅复合涂层的制备及防腐性能研究

采用正硅酸四乙酯(TEOS)和去离子水作为原料,氨水作为碱性催化剂,以转化率和粒径作为评价指标,通过正交试验法确定了制备纳米SiO_2粒子的最佳条件:TEOS 41.6 g(0.2 mol),去离子水10.8 g,氨水5.6 g,乙醇92 g,反应温度40°C。在此基础上,以不同物质的量比的TEOS与TMOS(正硅酸四甲酯)作为复合硅源替代单一的TEOS来制备纳米SiO_2,并用KH-550硅烷偶联剂进行原位改性。采用傅里叶变换红外光谱和扫描电镜对改性纳米SiO_2的结构和形貌进行了表征。将改性后的纳米SiO_2与水性环氧树脂配制成环氧/纳米SiO_2复合涂料。研究了TEOS与TMOS的物质的量比对复合涂层机械性能和防腐性能的影响。结果表明,当TEOS与TMOS的物质的量比为1∶1时,所制备的环氧/纳米SiO_2复合涂层综合性能最佳:铅笔硬度3H,附着力0级,耐冲击性(1 kg)50 cm,耐盐雾时间480 h,在3.5%NaCl溶液中浸泡600 h不失效。