MMT-PPy改性环氧涂层的制备及防腐性能

摘要

目的 研究蒙脱土-聚吡咯(MMT-PPy)改性环氧树脂涂层的防腐性能。方法 通过氧化合成法制备PPy,采用插层法制备不同吡咯(Py)含量的MMT-PPy粉末。然后分别制备MMT-PPy/EP涂层、不同Py含量的MMT-PPy复合材料涂层和掺杂不同MMT-PPy含量的复合材料涂层。利用XRD、接触角测量仪、电化学工作站等对涂层的微观形貌、结构成分、疏水性能、耐蚀性等进行观察与分析。结果 SEM测试观察到,MMT层间距离明显变大,片层间有胞状的PPy颗粒,形貌更加致密,表明PPy成功地插层到了MMT中。FT-IR测试表明,特征峰左移,PPy与MMT之间发生聚合。XRD测试表明,PPy成功地插层到MMT的层间,并且MMT的层间距由1.241nm扩大到1.838nm。接触角与粗糙度测试表明,MMT-PPy/EP涂层的接触角为84.3°,疏水性能好。电化学极化曲线测试表明,MMT-PPy/EP涂层的腐蚀电位最大,为-0.661V,腐蚀电流密度最小,为1.801×10^(-8) A/cm^(2),保护率达到99.28%,其腐蚀速率最低。电化学阻抗谱测试表明,MMT-PPy/EP涂层比其他涂层具有更大的阻抗弧,在高频区域相位角最大,低频区域阻抗模值最大,说明其防腐性能最好。在改变Py含量对制成的MMT-PPy粉末防腐性能的影响中,m(Py)∶m(MMT)=3∶1粉末的阻抗弧最大,将(m(Py)∶m(MMT)=3∶1)的MMT-PPy粉末以5%的添加量加入到环氧树脂中,涂层的阻抗弧最大,其防腐性能最好。结论 当MMT-PPy复合材料的添加量为5%时,m(Py)∶m(MMT)=3∶1时,复合材料环氧树脂涂层的防腐效果最好。