【摘 要】
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环氧树脂具有优异的附着性、耐蚀性和价格低廉等优势,被广泛应用于航空、建筑和船舶等领域。但是,普通环氧涂层（EP）固化后存在较多微孔,长期耐蚀性有限。氟化石墨烯（FG）是石墨烯的新型衍生物,不仅具有石墨烯的优势,还拥有优异的润滑性、绝缘性和超疏水特性,使其在防腐涂层应用中具有巨大的应用潜力。通过调控NF3气体与氧化石墨烯（GO）的反应时间,成功制备出不同氟含量的FG,并制备了不同氟含量FG/EP涂层
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环氧树脂具有优异的附着性、耐蚀性和价格低廉等优势,被广泛应用于航空、建筑和船舶等领域。但是,普通环氧涂层（EP）固化后存在较多微孔,长期耐蚀性有限。氟化石墨烯（FG）是石墨烯的新型衍生物,不仅具有石墨烯的优势,还拥有优异的润滑性、绝缘性和超疏水特性,使其在防腐涂层应用中具有巨大的应用潜力。通过调控NF3气体与氧化石墨烯（GO）的反应时间,成功制备出不同氟含量的FG,并制备了不同氟含量FG/EP涂层,讨论了不同氟含量FG对EP涂层耐蚀性能的影响规律。FG改性EP有利于提升EP涂层的耐蚀性能,FG/EP涂层在浸泡4000h后,涂层的低频阻抗模值显著提高了2个数量级以上,其中FG2/EP涂层的低频阻抗模值高达7.27×1010Ω·cm~2,但FG/EP涂层的耐蚀性随着氟含量的增大表现为先增大后减小。因为氟化石墨烯片层的阻隔效应和疏水性使腐蚀介质溶液的渗透难度剧增,显著提高了EP涂层的耐蚀性。采用不同硅烷（KH550和KH560）对铝合金基体表面进行了前处理,系统研究了基体硅烷化前处理对FG/EP涂层力学性能和耐蚀性能的影响;采用不同温度固化硅烷KH560,讨论不同固化温度的硅烷对FG/EP涂层力学性能和耐蚀性能的影响规律。基体表面硅烷前处理能显著提升FG3/EP涂层的结合力,其中KH550提升2倍以上,KH560提升8倍以上,基体硅烷KH560前处理对FG3/EP涂层的耐蚀性更优于硅烷KH550;随着硅烷KH560固化温度的增加,涂层的结合力和耐蚀性能先增大后减小;当硅烷KH560固化温度为100℃时,G100-FG3/EP涂层的结合力高达16.27 MPa,G100-FG3/EP涂层在长达110天的耐中性盐雾试验中无明显腐蚀迹象。采用不同硅烷（KH550和KH560）对高氟含量的FG3进行改性处理,得到AFG3和GFG3纳米材料,对比研究了不同硅烷改性后的氟化石墨烯对环氧涂层力学性能和耐蚀性能的影响规律。相对于FG3/EP涂层,AFG3/EP和GFG3/EP涂层的结合力增大,耐蚀性显著提升。在浸泡24 h后,AFG3/EP和GFG3/EP涂层的腐蚀电流密度降低了4倍和3倍以上,分别是0.097 mA cm-2和0.125 mA cm-2。因为AFG3和GFG3在环氧树脂中的分散性优于未改性的FG3,AFG3/EP和GFG3/EP涂层更完整和致密,减少了腐蚀介质溶液渗透的可能性。
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