鋼結(jié)構(gòu)材料在建筑領(lǐng)域的使用越來越普遍[1],但是鋼材結(jié)構(gòu)容易銹蝕且其耐火極限極低[2,3] 因此,必須對鋼結(jié)構(gòu)進行防火和防腐蝕保護 目前,最常用的方法是使用防火和防腐涂料保護鋼結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)的方法,是在鋼材表面涂刷防腐底漆和防火涂料 這種方法施工麻煩,且浪費資源[4]

石墨烯是一種二維片層材料,在涂料領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景[5] 石墨烯是一種較為理想的防腐防火一體化涂料的填料 將石墨烯與其他防腐和防火填料添加到涂料中,能明顯提高涂料的防腐性能和防火性能[6,7] 但是,由于石墨烯表面沒有反應(yīng)性基團,與其他材料表面的結(jié)合能力較差 同時,因其表面能高、體積較大而易在樹脂基體中團聚,限制了石墨烯在涂料中的應(yīng)用[8,9,10] 解決這個問題的最有效地方法,是對石墨烯進行功能化改性[11] 本文用Hummers法制備氧化石墨烯(GO),并用乙二胺對其進行表面改性得到氨基化氧化石墨烯(NGO),將季戊四醇磷酸酯(PEPA)、三聚磷酸鋁(ATP)和氨基化氧化石墨烯(NGO)三者復(fù)配制備防腐防火一體化涂料的填料,研究填料的添加對水性環(huán)氧樹脂防腐防火性能的影響,并找到最佳的顏基比

1 實驗方法1.1 防腐防火一體化填料的制備

將1.02 g鱗片石墨(AR)、70 mL濃硫酸(AR)和2.02 g硝酸鈉(AR)加入500 mL三口瓶中,混合攪拌40 min后再稱取6.02 g高錳酸鉀(AR)在冰水浴的條件下(溫度控制在5℃以下)緩慢加入(分2 h加入)三口瓶中,然后繼續(xù)攪拌2 h 將體系升溫至40℃,并繼續(xù)攪拌40 min 在2 h內(nèi)將200 mL蒸餾水逐滴加入三口瓶中,然后將體系升溫至98℃并攪拌15 min 將得到的產(chǎn)品倒入400 mL溫度為60℃的蒸餾水中攪拌均勻,逐滴加入過氧化氫溶液直至溶液呈金黃色,然后靜置12 h 除去上層清液后將底層沉淀物洗滌真空干燥,得到氧化石墨烯

將200 mg的GO加入到裝有100 mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的三口瓶中,在室溫下機械攪拌1 h后將300 mL乙二胺(AR)加入到體系中繼續(xù)攪拌1 h,然后再加入10 mg偶聯(lián)劑(EDC-HCL) 將混合液轉(zhuǎn)移至60℃水浴中繼續(xù)攪拌,并安裝回流冷凝裝置反應(yīng)6 h 將反應(yīng)后得到的混合液用無水乙醇(AR)洗滌5次以完全除去過量的乙二胺 最后,將產(chǎn)物在50℃下充分干燥,得到氨基功能化氧化石墨烯 其制備過程和反應(yīng)機理,如圖1所示



圖1GO與乙二胺反應(yīng)的機理圖

Fig.1Schematic illustration of the reaction between GO and ethylenediamine

稱取適量的PEPA和ATP以及NGO,然后以三者的質(zhì)量比即m(PEPA)：m(ATP)：m(NGO)=6:3:1對進行復(fù)配 將配好的藥品用球磨機進行球磨以使其混合均勻,得到PEPA/ATP/NGO防腐防火一體化填料

1.2 防腐防火一體化水性環(huán)氧涂層的制備

在10 g水性環(huán)氧樹脂(美國氣體化學(xué),Ar555)中加入2.5 g蒸餾水進行稀釋;然后將其倒入球磨罐中,再分別加入不同質(zhì)量(P/B=0、0.15、0.20、0.25、0.30)的防腐防火填料 對混合物進行球磨使填料充分分散后加入2.5 g的固化劑(美國氣體化學(xué),Aq419),用磁力攪拌器攪拌使其混合均勻,其具體配方在表1中給出 將尺寸為50 mm ×50 mm的鋼片進行噴砂處理, 然后將涂料噴涂于鋼片上, 在室溫干燥固化后得到防腐防火一體化水性環(huán)氧涂層試樣

Table 1

表1

表1水性環(huán)氧復(fù)合涂料的配方

Table 1Formulation of waterborne epoxy composite coatings

Sample No.	EP/g	Component/g	Curing agent/g	H2O/g
EP0	10	/	2.5	2.5
EP1	10	1.5	2.5	2.5
EP2	10	2.0	2.5	2.5
EP3	10	2.5	2.5	2.5
EP4	10	3.0	2.5	2.5

1.3 結(jié)構(gòu)和性能表征

用Magna-IR560型紅外吸收光譜儀對GO和NGO進行紅外吸收光譜測試,光譜區(qū)域波數(shù)范圍為4000~400 cm-1,掃描次數(shù)設(shè)定為64次,實際分辨率為2 cm-1 用XRD表征GO和NGO的結(jié)晶結(jié)構(gòu),掃描范圍為5~70° 用掃描電子顯微鏡(型號：JEOLJSM-6360LV)觀察GO和NGO的表面結(jié)構(gòu),在測試前需噴覆導(dǎo)電鍍金薄膜

使用AUTOLAB 84362電化學(xué)工作站進行電化學(xué)測試 將涂層厚度為(30±3) μm的鋼片固定在電解池上并加入3.5%的NaCl(質(zhì)量百分比)溶液,在傳統(tǒng)的電解池中采用三電極體系進行實驗,工作電極為涂層/金屬復(fù)合電極,輔助電極為鉑電極,參比電極為飽和甘汞電極(SCE) 在實驗前比照標準電極對兩種參比電極進行相對電位校正 電化學(xué)阻抗譜測試頻率范圍設(shè)定為100 kHz~0.1 Hz,測試電壓為開路電壓,正弦波激勵信號幅值為0.1 mV;極化曲線的掃描范圍設(shè)置為開路電壓±0.3 V,掃描速度為0.02 V·S-1

使用YWα/Q-150型鹽霧腐蝕試驗箱測試耐蝕性 將厚度為(30±3) μm的涂層試樣放入鹽霧箱內(nèi),鹽霧壓力調(diào)至0.5~1.7 kg/cm2,用5%的NaCl溶液噴霧,連續(xù)噴霧400 h后觀看涂層表面的變化

使用“大板燃燒法” 測試涂層的耐火極限 用鐵夾將厚度為(30±3) μm 的涂層試樣固定,然后置于酒精噴燈火焰的正上方,控制噴燈口離試樣的距離為8 cm,以開始灼燒到試樣鋼片背面溫度達到500℃時的時間計為耐火極限

用掃描電子顯微鏡(型號：JEOLJSM-6360LV)觀察涂層試樣燃燒后的表面炭層形貌,在測試前需噴覆導(dǎo)電鍍金薄膜 使用PerkinElmer TGA-7熱重分析儀測定復(fù)合涂層的熱穩(wěn)定性,以氮氣作為保護氣體,測試溫度為室溫-800℃,升溫速率為10℃/min

2 結(jié)果和討論2.1 GO和NGO的結(jié)構(gòu)和形貌

圖2曲線a上3429,1728,1626和1055 cm-1處的吸收峰分別對應(yīng)GO中的O-H、C=O、C=C和C-O的伸縮振動峰 曲線b上O-H的伸縮振動峰出現(xiàn)在3442 cm-1處,并且振動峰更強 其原因是,N-H鍵的引入使O-H鍵的振動峰發(fā)生偏移,且N-H的伸縮振動峰與O-H鍵的伸縮振動峰發(fā)生重疊使峰值變強[12,13] 曲線a上1728 cm-1處的峰對應(yīng)于C=O鍵的伸縮振動,在曲線b上該峰出現(xiàn)在1632 cm-1處,因為在GO功能化過程中-COOH轉(zhuǎn)化為-CONH- 2924 cm-1和2854 cm-1處的峰是C-H的伸縮振動峰,曲線b上這兩處的峰均有不同程度的增強,因為在GO氨基功能化過程中引入了新的帶有C-H鍵的基團 曲線a上C-O的峰,即1055 cm-1處的峰對應(yīng)于曲線b上的1118 cm-1,這是N-H的影響使峰的位置改變[14] 同時,曲線b上1221 cm-1的峰為C-N鍵的不對稱伸縮振動峰 上述結(jié)果表明,實驗中已經(jīng)制備出GO并對其表面進行氨基化改性得到了NGO



圖2GO和NGO紅外光譜

Fig.2IR spectra of GO and NGO

如圖3a所示,GO的(001)面衍射峰出現(xiàn)在2θ=11.05°處,表明GO結(jié)構(gòu)層間距為0.82 nm,且衍射峰型較為尖銳,說明GO的晶體結(jié)構(gòu)完整有序 相比于GO,NGO在2θ=10.8°處的衍射峰對應(yīng)GO的(001)面衍射峰,但其強度大大減弱,表明氨基功能化過程中GO表面的部分含氧官能團(羧基)被消耗 由于GO表面含有大量羧基、羥基和環(huán)氧基團,這些基團中的氧原子與碳原子以共價鍵結(jié)合,導(dǎo)致石墨晶格沿C軸方向增大 同時,石墨邊緣被氧化的程度大使更多的水分子進入其層間,從而進一步增大了層間距[15] 此外,NGO在2θ=23.01°出現(xiàn)了(002)面衍射峰,其原因是羧基、環(huán)氧基團等含氧基團在氨基功能化過能中被消耗,由氨基取代,石墨烯的氧化程度降低,進入層間的水分子也相應(yīng)減少,進而導(dǎo)致層間距減小到0.39 nm



圖3GO和NGO的XRD圖

Fig.3XRD patterns of GO and NGO

由圖4a可以看出,GO的表面具有明顯的褶皺,呈片層結(jié)構(gòu) 圖4b表明NGO表面結(jié)構(gòu)形貌相較于GO更加粗糙,因為經(jīng)過乙二胺改性后其表面接枝有大量氨基 對比圖4a和4b可見,雖然NGO較GO的片層結(jié)構(gòu)更加緊密和平整,但是GO其特有的二維片層狀結(jié)構(gòu)并未因氨基化改性而改變



圖4GO和NGO的SEM圖片

Fig.4SEM pictures of GO and NGO (a) GO; (b) NGO

2.2 涂層的防腐蝕性能

圖5給出了浸泡初期(24 h)5種不同的復(fù)合涂層的Nyquist圖 從圖5可以看出,復(fù)合涂層試樣EP1、EP2、EP3只有一個容抗弧,而EP4和EP0的容抗弧曲線的曲率半徑出現(xiàn)了先下降后上升的趨勢,即出現(xiàn)兩個容抗弧 對于涂層試樣EP1、EP2、EP3,復(fù)合填料PEPA/ATP/NGO的加入提高了涂層的防腐性能,且容抗弧的半徑大小表征了復(fù)合涂層的阻抗大小[16] 通過對比可見,涂層試樣EP2所對應(yīng)容抗弧曲線的曲率半徑明顯大于其它涂層試樣,表明此復(fù)合涂層的阻抗值最高,即防腐性能最好 對于涂層試樣EP4和EP0,浸泡初期涂層的Nyquist圖就出現(xiàn)了兩個容抗弧,表明復(fù)合涂層試樣的屏蔽效果不理想,腐蝕介質(zhì)已經(jīng)向涂層的內(nèi)部擴散,金屬表面形成鈍化膜 同時,涂層試樣EP4的防腐性能優(yōu)于EP0 其原因是,在復(fù)合涂層試樣EP4中添加了復(fù)合填料PEPA/ATP/NGO ATP中的三聚磷酸根離子P3O105-具有很高的化學(xué)活性,對Fe2+、Fe3+具有很強的絡(luò)合能力,可形成三聚磷酸鐵鈍化保護膜(圖7b),覆蓋在金屬基體表面,阻礙腐蝕粒子進一步向內(nèi)擴散



圖5涂層的奈奎斯特圖

Fig.5Nyquist diagrams of coating

圖6給出了復(fù)合涂層的阻抗值隨時間變化的整體趨勢 可以看出,水性環(huán)氧復(fù)合涂層的阻抗值普遍高于水性環(huán)氧清漆涂層,因為NGO二維層狀結(jié)構(gòu)的阻隔性能降低了緩腐蝕粒子的運輸速度(圖7) 從圖6還可以看出,在浸泡過程中復(fù)合涂層試樣EP2的阻抗值一直高于其他復(fù)合涂層(EP1、EP3、EP4) 其原因是,當填料的添加量過低時不能很好的彌補涂層固化時產(chǎn)生的縮孔,使涂層表面存在一定的缺陷[17];而添加過多的填料導(dǎo)致其在水性樹脂基體中的分散性降低,使復(fù)合涂料的成膜性能降低、涂層表面缺陷增多和阻隔性能下降 以上結(jié)果表明,復(fù)合涂層試樣EP2(填料添加量為20%)的防腐性能最優(yōu)



圖6涂層的阻抗隨時間的變化圖

Fig.6Time dependence of coating resistance



圖7涂層的防腐機理

Fig.7Mechanism of anti-corrosion (a) varnish coatings; (b) composite coating

圖8給出了涂覆不同PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料含量的水性環(huán)氧復(fù)合涂層的極化曲線,表2中列出了一系列電化學(xué)測量數(shù)據(jù)(即陽極斜率(ba),陰極斜率(bc),極化電阻(Rp)和腐蝕電流(Icorr)) 其中Icorr的大小由陰極極化曲線和陽極極化曲線的交點決定,且具有較高的Rp和較低的Icorr和較低的腐蝕速率(CR),這種涂層具有更好的耐腐蝕性能[18] 根據(jù)公式(1)Stern-Geary方程可計算出RP的極化電阻值[19, 20]：

Rp=ba×bc2.303×(ba+bc)×Icorr(1)

CR(mm·year-1)可由式(2)計算：[21]

CR=k×Icorr×MD×V(2)

其中k是常數(shù)(3268.6 mol·A-1),M為金屬的分子量(54.2 g·mol-1),D為密度(7.75 g·cm-3),V為化合價



圖8涂層的極化曲線

Fig.8 polarization curves for coatings

Table 2

表2

表2涂層的極化曲線擬合數(shù)據(jù)

Table 2Fitting data of polarization curves for coatings

Sample	ba	bc	Icoor/A·cm-2	Rp/Ω·cm 2	CR/mm·y-1	PEF/%
EP0	2.31×10-1	1.25×10-1	5.87×10-5	5.99×102	6.82×10-1	/
EP1	3.06×10-1	2.17×10-1	1.10×10-6	5.03×104	1.28×10-2	82.97
EP2	2.56×10-1	2.38×10-1	8.23×10-9	6.51×106	9.57×10-5	1.09×104
EP3	1.35×10-1	2.10×10-1	1.37×10-5	2.61×103	1.59×10-1	3.36
EP4	1.00×10-1	2.49×10-1	2.58×10-5	1.20×103	2.99×10-1	1.00

根據(jù)式(3)計算可復(fù)合涂層的防護效率(PEF%) [22]：

PEF%=[RP(purecoating)RP(compositecoating)-1]×%(3)

由圖8和擬合數(shù)據(jù)表2可見,在水性中加入PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料后復(fù)合涂層的防腐蝕性能有所提高,且隨著PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料含量的增多涂層的腐蝕電流密度降低、極化電阻增大、電位正移、腐蝕速率減小 復(fù)合涂層試樣EP2 (復(fù)合填料添加量為20%)的腐蝕電流密度最低,為8.23×10-9 A·cm-2,極化電阻最大,為6.51×106 Ω·cm2,腐蝕速率最小,為9.57×10-5 mm·y-1,防護效率最高,為1.09×104%,說明這種復(fù)合涂層的防腐蝕效果最佳 繼續(xù)增加PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料的用量,腐蝕電流密度開始升高、極化電阻下降,腐蝕速率增大 其原因是,添加適量的復(fù)合填料可提高復(fù)合涂層的阻隔性能,還能與在金屬腐蝕過程中產(chǎn)生的金屬離子絡(luò)合,生成鈍化保護膜覆蓋于金屬基體表面,進一步提高復(fù)合涂層的防腐蝕性能;而加入過多的復(fù)合填料則因填料團聚致使涂層內(nèi)部填料分布不均,固化后涂層表面易產(chǎn)生顆粒狀沉積、進而產(chǎn)生微孔和微裂紋,導(dǎo)致復(fù)合涂層綜合性能下降,影響其防腐蝕性能

在涂層樣片噴涂使其厚度為(30±3) μm,以質(zhì)量分數(shù)為5%的NaCl溶液為基礎(chǔ) 連續(xù)不間斷地噴霧400 h,觀察樣片的表面是否腐蝕 從圖9可見,與清漆涂層EP0相比,復(fù)合涂層EP1、EP2、EP3、EP4的樣片上銹斑明顯較少,說明復(fù)合填料能明顯提高涂層的防腐性能 其原因是,復(fù)合填料中的NGO具有二維層狀結(jié)構(gòu),分布在涂層中能填補涂層表面微孔,阻隔腐蝕離子透過涂層,進而提高金屬基體的防腐能力,在涂層鹽霧測試中出現(xiàn)的銹斑減少[23] 而復(fù)合涂層EP2的樣片基本沒有明顯的銹斑和起泡,說明該組的防腐性能優(yōu)于其它組,與電化學(xué)的分析結(jié)果一致 其原因是,ATP中的P3O105-能與水性環(huán)氧樹脂中的極性基團(羥基、環(huán)氧基)發(fā)生絡(luò)合,加入適量的ATP能在一定程度上改善涂層的濕附著力,使陰極極化度高增強,涂層表面的起泡也會相應(yīng)減少[24] 這表明,加入適量的PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料有助于提高涂層的致密性和改善涂層的濕附著力,進而提高復(fù)合涂料的防腐能力



圖9復(fù)合涂層EP1、EP2、EP3、EP4樣片上的銹斑

Fig.9Rust spots on the composite coating EP1, EP2, EP3 and EP4 samples (a) EP0; (b) EP1; (c) EP2; (d) EP3; (e) EP4

2.3 涂層的防火性能

由圖10可以看出,與環(huán)氧清漆涂層試樣(EP0)相比,環(huán)氧復(fù)合涂層試樣(EP1、EP2、EP3、EP4)的耐火時間有了較為明顯的延長,應(yīng)該歸功于PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料的添加 這表明,PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料能明顯提高水性環(huán)氧涂層的防火性能 對于環(huán)氧復(fù)合涂層試樣,在5min內(nèi)鋼板背面的溫度迅速升高到250℃左右,此時復(fù)合涂層中的膨脹阻燃體系發(fā)揮作用 隨著復(fù)合填料的增加復(fù)合涂層中NGO和ATP的作用使涂層表面的缺陷減少,涂層的致密性提高,在耐火燃燒測試時形成更加連續(xù)且致密的炭層,膨脹效果更加明顯(圖11c),阻止熱傳遞并緩解了內(nèi)部涂層的損壞,延長了涂層的耐火時間 此外,NGO能改善復(fù)合涂層的抑煙性能,阻礙一氧化碳等揮發(fā)性降解產(chǎn)物的散逸,降低火災(zāi)危險[25] 當PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料的添加量繼續(xù)增大時耐火極限開始下降,因為添加過多的PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料使炭層的強度提高,抑制了炭層的膨脹,使導(dǎo)熱系數(shù)增大而降低了防火性能 此外,添加過量的填料導(dǎo)致其在固化過程中沉積于涂層表面,在涂層表面產(chǎn)生微孔和微裂紋和在膨脹炭層表面出現(xiàn)孔洞和缺陷,不能有效阻止熱傳遞,明火燃燒甚至使涂層脫落(圖11e),導(dǎo)致復(fù)合涂層的耐火時間減少



圖10鋼板背溫隨時間的變化

Fig10 Variation diagram of temperature and time



圖11耐火實驗后涂層表面形貌

Fig.11Surface of coatings after refractory experiment (a) EP0; (b) EP1; (c) EP2; (d) EP3; (e) EP4

從圖12a可以看出,水性環(huán)氧清漆表面的炭層基本上沒有膨脹,但是出現(xiàn)微孔 其原因是,環(huán)氧樹脂固化時表面易出現(xiàn)微孔,EP0產(chǎn)生的氣體通過表面的微孔釋放到空氣中,使炭層無法覆蓋在材料表面,影響了材料的阻燃性能 從圖12b可見,EP2試樣充分燃燒后在表面產(chǎn)生了明顯的膨脹炭層,且表面幾乎沒有微孔和缺陷 其原因是,NGO和ATP的加入提高了涂層的致密性,且NGO表面的活性氨基與水性環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基團進行交聯(lián)復(fù)合而形成一層致密的保護膜 在NGO和PEPA的協(xié)同阻燃作用下產(chǎn)生的炭層也更加致密連續(xù),使阻燃性能提高 但是,隨著PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料繼續(xù)增加炭層的膨脹率反而下降,并且在膨脹炭層表面出現(xiàn)明顯的裂痕和缺陷(圖12c) 其原因是,添加過多的PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料使炭層的強度提高,EP4中NGO和PEPA分解產(chǎn)生的NH3、CO2、H2O等不可燃氣體不能有效地促進基體成炭[26],使炭層的膨脹性下降,表面炭層缺陷增多,涂層的阻燃性能下降



圖12涂層的殘?zhí)繏呙鑸D

Fig.12SEM pictures of carbon residue of coatings (a) EP0; (b) EP2; (c) EP4

水性環(huán)氧復(fù)合涂料的TG曲線如圖13所示,數(shù)據(jù)列于表3 由表3可以看出,與其他試樣相比EP0的T20最大,為355.90℃,而其W800卻最小,僅為10.78%;添加了PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料的EP1試樣,其T20為314.22℃,比EP0降低了41.68℃,但是W800卻提高到18.98% 這表明,在此溫度下復(fù)合填料中的PEPA和NGO提前分解,起膨脹阻燃作用,提高了試樣的熱穩(wěn)定性 EP2試樣的T70為517.50℃,W800為24.83%,比EP0和EP1都有較為明顯的提高 其原因是,NGO獨特的二維層狀結(jié)構(gòu)和表面的豐富的活性氨基使其與環(huán)氧樹脂之間形成較強的界面作用和交聯(lián)結(jié)構(gòu),形成一層致密的保護膜,隔絕熱量,提高了試樣的熱穩(wěn)定性



圖13試樣的TG曲線

Fig.13TG curves of samples

Table 3

表3

表3復(fù)合涂料的TG數(shù)據(jù)

Table 3TG data of composites coatings

Sample No.	T20/℃	T70/℃	W800/%
EP0	355.90	399.60	10.78
EP1	314.22	399.79	18.98
EP2	315.59	517.50	24.83
EP3	314.40	422.98	21.09
EP4	314.59	389.17	13.73

Note: T20: temperature at which heat decomposition mass fraction equals to 20%; T70: temperature at which heat decomposition mass fraction equals to 70%; W800: the mass fraction of the residue at 800℃

此外,EP3的T70為422.98℃,W800為21.09%;EP4的T70為389.17℃,W800為13.73% 這表明,隨著PEPA/ATP/NGO復(fù)合填料添加量的進一步增加,涂層試樣的阻燃性能反而降低了 因為添加過量的復(fù)合填料使填料在環(huán)氧樹脂中的分散性降低而產(chǎn)生團聚,涂料在固化過程中易在團聚物周圍形成缺陷和氣泡 而試樣燃燒后阻燃劑分解產(chǎn)生的NH3、H2O等小分子不可燃氣體使體系膨脹發(fā)泡,在團聚物周圍的缺陷和氣泡處出現(xiàn)發(fā)泡脹裂的現(xiàn)象 這樣以來就不能形成較為致密的膨脹炭層,不能有效地隔絕熱量,使熱穩(wěn)定性下降[27] 上述結(jié)果表明,EP2試樣為熱穩(wěn)定性最優(yōu)體系,其T70值和W800均最高,分別為517.50℃和24.83%

3 結(jié)論

(1) 隨著復(fù)合填料PEPA/ATP/NGO添加量的增加,水性環(huán)氧復(fù)合涂層的防腐蝕性能先提高后降低 涂層試樣EP2的防腐蝕性能最優(yōu),腐蝕電流密度最低,為8.23×10-9 A·cm-2,腐蝕速率最小,為9.57×10-5 mm·y-1,防護效率最高,為1.09×104%;耐鹽霧性能最強,表面的銹斑最少

(2) 復(fù)合填料PEPA/ATP/NGO的添加量對復(fù)合涂層的防火性能有顯著的影響 與其他涂層試樣相比試樣EP2的防火性能最好,其耐火極限達到47 min,燃燒后形成的膨脹炭層致密且高溫?zé)岱€(wěn)定性最高,T70為517.50℃,800℃時的殘?zhí)苛孔罡邽?4.83%

(3) 添加復(fù)合填料PEPA/ATP/NGO能提高水性環(huán)氧樹脂的防腐蝕性能和防火性能,涂層試樣EP2的防腐蝕性能和防火性能都最佳,EP2的配比(填料添加量20%)為最佳配比