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金属腐蚀对当代人民生活和环境造成严重的危害,在各类防腐技术中,有机涂料保护是一种最简单有效的方法。环氧树脂(EP)涂料因其耐化学性,高电绝缘性,低固化收缩率和高拉伸强度等优点,广泛应用于防腐领域。然而,由于固化后的环氧涂层孔隙率较大和高交联密度,导致涂层的耐腐蚀周期相对较短且脆性大。通过添加功能性的纳米填料到环氧树脂涂料中是增强涂料各方面性能的有效途径之一。本文以六方氮化硼(h-BN)和纳米氧化铝(nano-Al2O3)为原料,首先应用化学改性方法将nano-Al2O3修饰在二维片状结构的h-BN表面制备复合纳米材料(PDA-BN@f-Al2O3),然后以PDA-BN@f-Al2O3作为填料添加到环氧树脂中制备出环氧复合涂层,涂层的的防腐性能和力学性能都得到显著地改善。本论文的具体研究内容如下:(1)PDA-BN@f-Al2O3复合材料的制备与表征。分别对h-BN与Al2O3进行化学改性,并将改性后的nano-Al2O3接枝到h-BN片层表面制备得到PDA-BN@f-Al2O3复合材料。实验结果表明:PDA-BN@f-Al2O3复合材料在水中和有机溶剂中分散得更加均匀稳定;硅烷偶联剂KH550改性后的Al2O3团聚情况得到很大的改善,改性后的h-BN被成功地剥离成少层片状结构,而且PDA-BN@f-Al2O3复合材料中nano-Al2O3粒子接枝在h-BN表面,接枝率约8%;当m PDA-BN:mf-Al2O3=3:1时,PDA-BN@f-Al2O3复合材料中Al2O3颗粒分布得更加均匀。(2)PDA-BN@f-Al2O3复合材料缓蚀性能的研究。将Al2O3、BN和PDA-BN@f-Al2O3复合材料分散于3.5%Na Cl溶液制备成“萃取液”,再将没有涂覆涂层的钢片浸泡在“萃取液”中。结果显示:钢基底在PDA-BN@f-Al2O3复合材料萃取液中的Rct和C值相比于在纯盐水溶液中的比值分别为7.05和0.18,表明PDA-BN@f-Al2O3复合材料可以有效地减缓腐蚀介质对钢基底的腐蚀作用。(3)PDA-BN@f-Al2O3复合材料改性环氧涂层性能研究。将PDA-BN@f-Al2O3复合材料作为填料制备得到环氧复合涂层,测试结果表明PDA-BN@f-Al2O3复合材料可显著提高环氧涂层的阻隔性能和耐腐蚀性,填料最佳比例为3:1。在盐水中浸泡5 d后,PDA-BN@f-Al2O3(3:1)/环氧复合涂层的阻抗值比纯环氧涂层要高3个数量级,同时涂层的附着力、柔韧性和耐磨性也得到改善。