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氧化铁作为一种广泛应用的颜填料,添加到树脂中可以提高环氧涂层的性能,但氧化铁是无机物,它与有机树脂之间的界面相容性较差,在树脂中难以分散均匀,使涂层中的缺陷增多,从而影响了涂层的防腐性能。本文以环氧树脂为改性剂,采用机械能与热能相结合的方法对氧化铁进行改性。将改性的氧化铁粉末添加到环氧树脂中制成涂层,对涂层的防腐性能进行了研究,并探讨了改性氧化铁对涂层防护性能机制的影响。对环氧树脂改性氧化铁的可行性进行了探索,并通过对研磨温度、研磨时间和研磨转速等参数的研究,探索了不同球磨条件对氧化铁改性效果的影响规律,从而得出最佳的研磨改性工艺。对高温球磨改性的氧化铁粉末进行了表征。高温球磨并没有改变氧化铁的晶体结构,但氧化铁粉末的亲水性下降,亲油性增强,氧化铁颗粒在环氧树脂溶液中的分散稳定性提高,实现了氧化铁颗粒的表面改性,使氧化铁颗粒表面覆盖了环氧树脂薄膜。将改性氧化铁粉末添加到涂层中,对涂层的性能进行了表征。与添加未改性氧化铁粉末的涂层相比,改性氧化铁粉末在树脂中的分散均匀性提高,团聚现象减弱,氧化铁与树脂的界面相容性提高,界面结合作用增强;EIS测试结果表明,改性后的氧化铁涂层浸泡3896 h后,涂层低频端的阻抗模值仍然保持在1010Ω.cm2以上,相对于未改性的氧化铁涂层高出将近4个数量级;涂层的附着力测试结果表明,改性氧化铁涂层浸泡3000 h后涂层与金属基体仍具有较高的附着力;拉伸测试结果显示,改性氧化铁涂层的抗拉伸强度明显提高。这些结果都说明添加改性氧化铁粉末可提高涂层的防腐性能。未改性和改性氧化铁添加量为5%、10%、20%和30%时,涂层对水扩散的抑制作用不同。相同添加量,改性氧化铁涂层对水扩散的抑制作用更强,添加量为10%的改性氧化铁涂层抑制作用最强;EIS数据和附着力结果都表明,相同添加量,改性氧化铁涂层的防护性能提高,屏蔽作用增强,且添加量为10%的改性氧化铁涂层的防护作用最好;改性氧化铁涂层抗拉伸强度高于未改性氧化铁涂层,改性氧化铁涂层的抗拉伸强度随氧化铁含量的增加而增强。综合以上结果,认为氧化铁含量为10%时改性氧化铁涂层的防护性能最好。利用不同球磨温度下的氧化铁粉末的TG数据,对氧化铁表面环氧树脂的接枝量进行计算。随着研磨温度的升高,接枝量增大,当温度达到120℃时接枝量达到极值,继续升温接枝量反而下降。氧化铁表面接枝量的增加使氧化铁颗粒在树脂中的分散性提高,其与树脂的界面相容性增强,进而使涂层的防护性能提高。