采用共沉淀法合成无锌水滑石复合填料,并将其进行硅烷偶联剂表面改性,最后添加到丙烯酸树脂中,制备了水滑石防腐涂料。当Mg∶Al(物质的量比)=2∶1,滴定终点pH 值为11,能制备出相对完美的具有片层形貌、结晶度高、结构完整的镁铝水滑石。测试表明,当MgAl-LDHs被KH570 成功改性后,实现了表面亲水到疏水的转变,有效增加了与树脂的相容性;添加5%MgAl-LDHs 的涂层240 h 后防腐性能最好,自腐蚀电流密度最低为6.35 μA/cm2,容抗弧曲率半径最大。结果表明,当MgAl-LDHs的添加量为5%时,涂层的防腐蚀性能最佳。MgAl-LDHs 作为颜填料,能有效改善水性工业涂料防腐性能。
不同镁铝物质的量比的MgAl-LDHs SEM 谱图
不同MgAl-LDHs添加量涂层的塔菲尔曲线
不同MgAl-LDHs 添加量涂层的耐盐雾性能
1)共沉淀法制备的MgAl-LDHs 具有明显清晰的片层结构。在不同镁铝物质的量比下,由于镁铝粒子的大小差异、电荷数差异导致其结构间距发生变化,镁铝物质的量比为2∶1时可获得具有清晰片层结构的水滑石。
2)制备MgAl-LDHs 的滴定终点pH 值影响结晶纯度。pH 值高,晶型更完整。由产物的形貌、纯度和晶形等可知,pH 值为11 的工艺条件更适合获得晶形较完整的MgAl-LDHs。
3)硅烷偶联剂改性的MgAl-LDHs 可实现表面亲水到疏水的转变,提高与树脂的相容性。使用KH570改性的MgAl-LDHs,表面的化学键合更为紧密,更利于提高水滑石在树脂中的分散性能。
4)电化学测试结果表明,当MgAl-LDHs 的添加量为5%(质量分数)时,240 h 后涂层的最低腐蚀电流密度为6.35 μA/cm2,防腐性能最佳。耐盐雾实验证明,与纯树脂相比,填充MgAl-LDHs 的涂层具有出色的阻隔性,能有效地保护金属基材。
吴慧, 王继虎, 温绍国, 等. 镁铝水滑石的制备及其涂层耐腐蚀性能的研究[J]. 表面技术, 2024, 53(12): 126-134.
WU Hui, WANG Jihu, WEN Shaoguo, et al. Preparation of Magnesium-aluminium Hydrotalcite and Corrosion Resistance of Its Composite Coatings[J]. Surface Technology, 2024, 53(12): 126-134.
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审核|汪 潇
编辑|邓李旸