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环氧涂料具有优异的耐化学腐蚀性、力学性能、粘结性能,并且固化收缩率小等优点,因此在防腐蚀领域方面得到广泛的应用。目前疏水性能材料的研究正日益受到人们的关注,该材料在许多领域有着广泛的研究和应用价值。将疏水材料用于环氧涂层,使涂层具有高疏水特性,无疑将使涂层的防腐性能得到明显的提高。
材料的表面性能主要受材料表面的化学组成和微观结构控制。众所周知,含氟聚合物材料具有极低的表面能、良好的拒水、拒油和自清洁性、优异的耐热性能和化学稳定性等,在涂料、织物整理等领域得到了广泛的应用。
本文以环氧树脂为基体,与合成的含氟丙烯酸酯共聚物(DFMA-co-MMA-co-SA)、纳米二氧化硅进行复合,制得了具有优异表面性能的环氧复合涂层。
采用乳液聚合,半连续滴加法,以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DMFA),丙烯酸十八酯(SA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为共聚单体,合成了含氟丙烯酸酯共聚物,并对其进行了表征。
将共聚物对环氧涂料(清漆/色漆)进行共混改性,使得涂层的表面能降低,疏水性得到了显著提高,当共聚物用量为10[%]时,环氧清漆涂层水接触角可达111°,色漆涂层水接触角可达到136°,表面能分别为16.4 mN·m-1 及4.5 mN·m-1。环氧涂层具有优异的力学性能;并且其耐化学腐蚀性能也得到了提高。
通过溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅,并用其对环氧复合涂层进行填充改性,进一步增加了涂层的粗糙度。SEM 测试结果表明,在涂层表面形成了具有多孔网络、微-纳米尺度的粗糙结构(MNBS)。当二氧化硅加入量为10wt[%]时,涂层对水的接触角达到144°,对油的接触角为70°左右。