【建材網(wǎng)】摘要：環(huán)氧樹脂由于其本身的附著力強(qiáng)，耐化學(xué)藥品性和耐磨性也很好，所以被廣泛應(yīng)用于防腐涂料上。但是由于其自身脆性等缺點(diǎn)，在使用中通常需要對(duì)其進(jìn)行改性處理。其中，各種納米粉體對(duì)環(huán)氧樹脂的改性得到了廣泛的關(guān)注，對(duì)于提高環(huán)氧涂料的耐腐蝕性和耐磨性等性能發(fā)揮了重要作用。主要綜述了納米粉體在提高環(huán)氧樹脂涂料的防腐性和耐磨性等方面的研究進(jìn)展，介紹了納米粉體分散改性的先進(jìn)方法和表征手段，對(duì)納米填料應(yīng)用于重防腐耐磨環(huán)氧涂料的發(fā)展進(jìn)行了展望。
　　
　　[關(guān)鍵詞]納米填料；分散；含量；環(huán)氧涂料；重防腐；耐磨
　　
　　[中圖分類號(hào)]TQ323.5；TQ316.6[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1001-3660(2008)01-0071-04
　　
　　0引言
　　
　　環(huán)氧樹脂涂料具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和粘結(jié)力、尤其對(duì)金屬的附著力強(qiáng)，耐化學(xué)藥品性和耐油性也很好，特別是耐酸堿性非常好，同時(shí)具有易加工改性等特點(diǎn)成為防腐涂料中應(yīng)用的主要樹脂品種之一[1]。但是由于自身脆性等缺點(diǎn)，通常需要對(duì)其進(jìn)行改性處理。王訓(xùn)遒等人[2]認(rèn)為環(huán)氧樹脂通過環(huán)氧結(jié)構(gòu)改性、橡膠改性、填充無機(jī)填料等高性能化后可制成防腐涂料。在大多數(shù)使用環(huán)境中，通常希望環(huán)氧樹脂涂料同時(shí)具有強(qiáng)的防腐性和高的耐磨性以及其它性能，尤其是涂層的高耐磨性對(duì)保持涂層完整有重要作用，因而對(duì)其耐腐蝕性有非常大的影響，所以如何提高涂料的防腐性和耐磨性等性能成為涂料行業(yè)的研究熱點(diǎn)之一。其中，添加改性納米填料對(duì)綜合提高環(huán)氧涂料重防腐能力和耐磨等性能上發(fā)揮了顯著作用，因此，在眾多對(duì)環(huán)氧樹脂的改性的研究中，納米無機(jī)填料改性環(huán)氧樹脂更容易滿足這一要求而備受關(guān)注。在納米粉體改性環(huán)氧涂料的過程中，對(duì)納米粉進(jìn)行預(yù)分散改性可以使其在涂料中達(dá)到良好的分散效果，是保證其對(duì)環(huán)氧樹脂起到納米改性作用的重要環(huán)節(jié)。本文分析比較了各種納米填料對(duì)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的性能的影響，希望對(duì)提高環(huán)氧涂料的防腐蝕性和耐磨性等性能有所啟發(fā)，不斷優(yōu)化涂層性能。
　　
　　1納米填料對(duì)環(huán)氧樹脂性能的改善
　　
　　由于腐蝕防護(hù)所涉及的表面材料的性質(zhì)由微觀結(jié)構(gòu)所決定，納米技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用無疑將給腐蝕控制技術(shù)的發(fā)展帶來巨大的機(jī)遇。研究表明，利用納米技術(shù)對(duì)有機(jī)涂層防腐材料進(jìn)行改性，可有效提高其綜合性能，特別是增加材料的機(jī)械強(qiáng)度、硬度、附著力，提高耐光性、耐老化性、耐候性等[3]。目前研究主要集中在以TiO2、SiO2、Al2O3、碳納米管等納米材料為填料的環(huán)氧涂料中。例如研究表明納米SiO2具有比表面積大、表面活性基團(tuán)多等特點(diǎn)，能較好地與環(huán)氧樹脂基體復(fù)合，改性作用明顯優(yōu)于普通SiO2[4]。
　　
　　納米級(jí)顆粒與微米級(jí)顆粒相比對(duì)環(huán)氧樹脂各項(xiàng)性能的作用效果有顯著改善。由于納米顆粒的小尺寸效應(yīng)，其與基體界面粘接作用加強(qiáng)，使得涂層受力時(shí)有利于應(yīng)力傳遞，且納米材料表面嚴(yán)重的配位不足，表現(xiàn)出極強(qiáng)活性，進(jìn)一步促進(jìn)了樹脂的交聯(lián)反應(yīng)，提高了分子間的鍵力，同時(shí)使涂層致密且耐磨性提高。微米顆粒的粒徑較大，可以阻礙復(fù)合涂層中高分子鏈段的運(yùn)動(dòng)，從而影響涂層的抗沖擊性能[5]。環(huán)氧基團(tuán)在界面上與納米粒子產(chǎn)生遠(yuǎn)大于范德華力的作用力，形成非常理想的界面，能起到很好的引發(fā)微裂紋、吸收能量的作用。大量的研究結(jié)果可以證明這一結(jié)論。例如蘭州化學(xué)物理研究所的楊保平等[6]比較了分析純的普通TiO2與納米TiO2在相同的工藝條件下制備涂料，測(cè)試結(jié)果顯示，納米TiO2改性后涂層的結(jié)合力、耐鹽霧性、硬度、柔韌性等明顯提高。鄭亞萍等[7]則發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂在填充納米SiO2粒子后，沖擊強(qiáng)度可提高30%，拉伸強(qiáng)度提高1倍。如上所述，納米填料對(duì)改善環(huán)氧樹脂性能有著重要的作用。但是在實(shí)現(xiàn)的過程中，有兩大問題成為研究重點(diǎn)：一個(gè)是如何解決納米顆粒在環(huán)氧樹脂中的分散問題，另一個(gè)是如何選擇納米顆粒填加量的問題。