氮化硼/磷酸锌纳米花的制备及其改性环氧涂层的防腐性能

编号：NMJS09851

篇名：氮化硼/磷酸锌纳米花的制备及其改性环氧涂层的防腐性能

作者：余洋；金义杰；詹胜鹏；段海涛；李文轩；贾丹

关键词： 氮化硼; 磷酸锌; 环氧涂层; 复合材料; 耐腐蚀性;

机构： 中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司特种材料表面工程全国重点实验室

摘要： 为提高环氧涂层的防腐性能，将3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）改性的磷酸锌纳米花（ZPN）负载于经聚多巴胺（PDA）修饰的氮化硼（BN）纳米片，构建了BN纳米片与ZPN纳米花协同增强的复合环氧防腐涂层（PDA-BN@KH-ZPN/EP）。通过SEM、FT-IR、XRD、XPS及沉降性测试对复合材料的形貌、元素组成与分散性进行了分析，并采用附着力测试、电化学测试、盐雾试验和拉曼光谱等对涂层性能进行研究。结果表明，PDA-BN@KH-ZPN呈现球状花簇与纳米片层交织的三维层级复合结构，显著提升了填料在环氧体系中的分散稳定性与界面相容性，有效提升了涂层附着力和防护性能。在3.5 wt% NaCl溶液浸泡20 d后，PDA-BN@KH-ZPN/EP涂层低频阻抗模量为4.05×1010 Ω·cm2，仍保持在1010 Ω·cm2 量级，明显高于BN/EP和ZPN/EP涂层，表明其具有更优异的防腐稳定性。50 d盐雾试验显示，PDA-BN@KH-ZPN/EP涂层及Q235钢基材均未出现明显红锈或大范围腐蚀扩展。复合涂层优异防腐性能归因于PDA与KH-550的界面调控作用、BN纳米片的物理屏障作用以及ZPN的化学缓蚀作用的协同增强机制，通过延长腐蚀介质传输路径、抑制界面电化学反应并促进稳定钝化膜形成，实现对金属基体的高效防腐保护。